La géologie historique se concentre sur les processus géologiques qui modifient la surface et l'apparence de la Terre. Il utilise la stratigraphie, la géologie structurale et la paléontologie pour déterminer la séquence de ces événements. Il se concentre également sur l'évolution des plantes et des animaux au cours de différentes périodes de temps à l'échelle géologique. La découverte de la radioactivité et le développement de plusieurs méthodes de datation radiométrique dans la première moitié du 20e siècle ont fourni un moyen de dériver les âges absolus et relatifs de l'histoire géologique.
La géologie économique, la recherche et l'extraction de combustibles et de matières premières dépendent largement de la compréhension de l'histoire d'une région particulière. La géologie environnementale, y compris la détermination du risque géologique des tremblements de terre et des éruptions volcaniques, doit également inclure une connaissance détaillée de l'histoire géologique.
Scientifiques fondateurs
Nikolai Steno, également connu sous le nom de Niels Stensen, a été le premier à observer et à proposer certains des concepts de base de la géologie historique. L'un de ces concepts était que les fossiles provenaient à l'origine de la vieorganismes.
James Hutton et Charles Lyell ont également contribué à la compréhension précoce de l'histoire de la Terre. Hutton a d'abord proposé la théorie de l'uniformitarisme, qui est maintenant un principe de base dans tous les domaines de la géologie. Hutton a également soutenu l'idée que la Terre était assez ancienne, contrairement au concept dominant de l'époque, qui disait que la Terre n'avait que quelques milliers d'années. L'uniformisme décrit la Terre comme créée par les mêmes phénomènes naturels qui sont à l'œuvre aujourd'hui.
Histoire de la discipline
Le concept dominant du 18ème siècle en Occident était la croyance que divers événements cataclysmiques avaient dominé la très courte histoire de la Terre. Ce point de vue était fortement soutenu par les adeptes des religions abrahamiques basées sur une interprétation largement littérale des textes bibliques religieux. Le concept d'uniformitarisme a rencontré une résistance considérable et a suscité des controverses et des débats tout au long du XIXe siècle. Une pléthore de découvertes au XXe siècle a fourni de nombreuses preuves que l'histoire de la Terre est le produit à la fois de processus progressifs et de cataclysmes soudains. Ces croyances sont aujourd'hui les fondements de la géologie historique. Les événements catastrophiques tels que les impacts de météorites et les grandes explosions volcaniques façonnent la surface de la Terre avec des processus graduels tels que l' altération, l'érosion et la sédimentation. Le présent est la clé du passé et comprend à la fois des processus catastrophiques et graduels, ce qui nous fait comprendre l'ingénieriegéologie des territoires historiques.
Échelle des temps géologiques
L'échelle des temps géologiques est un système de datation chronologique qui relie les couches géologiques (stratigraphie) à des intervalles de temps spécifiques. Sans une compréhension de base de cette échelle, une personne comprendra difficilement ce que la géologie historique étudie. Cette échelle est utilisée par les géologues, les paléontologues et d'autres scientifiques pour définir et décrire diverses périodes et événements de l'histoire de la Terre. Essentiellement, la géologie historique moderne est basée là-dessus. Le tableau des intervalles de temps géologiques présentés sur l'échelle est conforme à la nomenclature, aux dates et aux codes de couleurs standard établis par la Commission internationale de stratigraphie.
Les principales et les plus grandes unités de division du temps sont les éons, qui se succèdent successivement: hadéen, archéen, protérozoïque et phanérozoïque. Les éons sont divisés en ères, qui, à leur tour, sont divisées en périodes, et les périodes sont divisées en époques.
Selon les éons, les ères, les périodes et les époques, les termes "anonyme", "eratem", "système", "série", "étage" sont utilisés pour désigner les couches rocheuses qui appartiennent à ces sections de la géologie temps dans l'histoire de la Terre.
Les géologues classent ces unités comme "précoces", "moyennes" et "tardives" lorsqu'elles se réfèrent au temps, et "inférieures", "moyennes" et "supérieures" lorsqu'elles se réfèrent aux roches correspondantes. Par exemple, le Jurassique inférieur en chronostratigraphie correspond au Jurassique inférieur en géochronologie.
Histoire et âge de la Terre
Les données de datation radiométrique indiquent que la Terre a environ 4,54 milliards d'années. Différentes périodes de temps sur l'échelle des temps géologiques sont généralement marquées par des changements correspondants dans la composition des strates qui indiquent des événements géologiques ou paléontologiques majeurs tels que des extinctions massives. Par exemple, la frontière entre le Crétacé et le Paléogène est définie par l'événement d'extinction Crétacé-Paléogène, qui a marqué la fin des dinosaures et de nombreux autres groupes de vie.
Les unités géologiques de la même époque mais dans différentes parties du monde ont souvent un aspect différent et contiennent des fossiles différents, de sorte que les gisements appartenant à la même période ont historiquement reçu des noms différents à différents endroits.
Géologie historique avec paléontologie et astronomie de base
Certaines autres planètes et lunes du système solaire ont des structures suffisamment rigides pour conserver des traces de leur propre histoire, comme Vénus, Mars et la Lune. Les planètes dominantes telles que les géantes gazeuses ne conservent pas leur histoire de manière comparable. Hormis les bombardements massifs de météorites, les événements sur d'autres planètes ont probablement eu peu d'effet sur la Terre, et les événements sur Terre ont eu en conséquence peu d'effet sur ces planètes. Ainsi, construire une échelle de temps qui relie les planètes n'a qu'une valeur limitée à l'échelle de temps de la Terre, sauf dans le contexte du système solaire. Les perspectives sur la géologie historique des autres planètes - l'astropaléogéologie - sont encore débattuesscientifiques.
Découverte de Nikolai Steno
À la fin du XVIIe siècle, Nikolai Steno (1638-1686) a formulé les principes de l'histoire géologique de la Terre. Steno a fait valoir que les couches de roches (ou strates) étaient déposées de manière séquentielle et que chacune d'elles représentait une "tranche" de temps. Il a également formulé la loi de superposition, qui stipule que toute couche donnée est susceptible d'être plus ancienne que celles au-dessus et plus jeune que celles en dessous. Bien que les principes de Steno soient simples, leur application s'avère difficile. Les idées de Steno ont également conduit à la découverte d'autres concepts importants que même les géologues modernes utilisent. Au XVIIIe siècle, les géologues ont compris que:
- Les séquences de couches sont souvent érodées, déformées, inclinées ou même inversées.
- Les strats posés en même temps dans des zones différentes peuvent avoir des structures complètement différentes.
- Les strates d'une région donnée ne sont qu'une partie de la longue histoire de la Terre.
James Hutton et le plutonisme
Les théories neptunistes populaires à l'époque (exposées par Abraham Werner (1749-1817) à la fin du XVIIIe siècle) étaient que toutes les roches et tous les rochers provenaient d'une énorme inondation. Un grand changement de mentalité se produisit lorsque James Hutton présenta sa théorie devant la Royal Society of Edinburgh en mars et avril 1785. John McPhee a affirmé plus tard que James Hutton était devenu le jour même le fondateur de la géologie moderne. Hutton a suggéré que l'intérieur de la Terre est très chaud et qu'il fait chaudétait le moteur qui a encouragé la création de nouvelles pierres et roches. Ensuite, la Terre a été refroidie par l'air et l'eau, qui se sont déposées sous la forme de mers - ce qui, par exemple, est en partie confirmé par la géologie historique de la mer au-dessus de l'Oural. Cette théorie, connue sous le nom de « plutonisme », était très différente de la théorie « neptunienne » basée sur l'étude des écoulements d'eau.
Découverte d'autres fondements de la géologie historique
Les premières tentatives sérieuses pour formuler une échelle de temps géologique pouvant être appliquée n'importe où sur Terre ont été faites à la fin du 18ème siècle. La plus réussie de ces premières tentatives (y compris celle de Werner) a divisé les roches de la croûte terrestre en quatre types: primaires, secondaires, tertiaires et quaternaires. Chaque type de roche, selon la théorie, s'est formé au cours d'une certaine période de l'histoire de la Terre. Ainsi, on pourrait parler d'une "période tertiaire" aussi bien que de "roches tertiaires". En effet, le terme « Tertiaire » (aujourd'hui Paléogène et Néogène) est encore souvent utilisé comme nom de la période géologique suivant l'extinction des dinosaures, tandis que le terme « Quaternaire » reste le nom formel de la période actuelle. Des problèmes pratiques de géologie historique ont été fournis très rapidement aux théoriciens du fauteuil, car tout ce qu'ils pensaient par eux-mêmes devait être prouvé dans la pratique - en règle générale, par de longues fouilles.
Teneur en fossiles dans les sédiments
Identification des strates par leurs fossiles, initialement proposée par William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Amalius d'Allah etAlexander Bronnart au début du 19e siècle a permis aux géologues de diviser plus précisément l'histoire de la Terre. Cela leur a également permis de cartographier les couches le long des frontières nationales (ou même continentales). Si deux strates contenaient les mêmes fossiles, alors elles se sont déposées en même temps. La géologie historique et régionale a été d'une immense aide pour faire cette découverte.
Noms des périodes géologiques
Les premiers travaux sur le développement de l'échelle des temps géologiques étaient dominés par les géologues britanniques, et les noms des périodes géologiques reflètent cette domination. « Cambrien » (le nom classique du Pays de Galles), « Ordovicien » et « Silur », du nom d'anciennes tribus galloises, étaient des périodes définies à l'aide de séquences stratigraphiques du Pays de Galles. "Devon" a été nommé d'après le comté anglais du Devonshire, tandis que "Carbon" a été nommé d'après les mesures obsolètes du charbon utilisées par les géologues britanniques du XIXe siècle. Le Permien a été nommé d'après la ville russe de Perm parce qu'il a été défini à l'aide de strates de cette région par le géologue écossais Roderick Murchison.
Cependant, certaines périodes ont été déterminées par des géologues d'autres pays. La période du Trias a été nommée en 1834 par le géologue allemand Friedrich von Alberti à partir de trois couches distinctes (trias est le mot latin pour "triade"). La période jurassique a été nommée par le géologue français Alexandre Bronnjart d'après les vastes roches calcaires marines des montagnes du Jura. Crétacé (du latin creta, quitraduit par "craie") a été identifié pour la première fois par le géologue belge Jean d'Omalius d'Halloy en 1822 après avoir étudié les dépôts de craie (carbonate de calcium déposé par les coquilles d'invertébrés marins) trouvés en Europe occidentale.
Époques fractionnées
Les géologues britanniques ont également été les pionniers du tri des périodes et de leur division en époques. En 1841, John Phillips a publié la première échelle de temps géologique mondiale basée sur les types de fossiles trouvés à chaque époque. L'échelle de Phillips a aidé à normaliser l'utilisation de termes tels que paléozoïque («ancienne vie»), qu'il a étendu à une période plus longue que l'usage précédent, et mésozoïque («vie moyenne»), qu'il a inventé lui-même. Pour ceux qui souhaitent encore en savoir plus sur cette merveilleuse science de l'histoire de la terre, mais qui n'ont pas le temps de lire Phillips, Steno et Hutton, nous pouvons conseiller la géologie historique de Koronovsky.
