Historisk geologi: Jordens historie, geologisk tidsskala og datering

Historisk geologi: Opdag Jordens 4,567 mia. års historie, geologisk tidsskala, radiometrisk datering og de dramatiske begivenheder, der formede liv og landskab.

Historisk geologi bruger geologiens principper og teknikker til at udrede Jordens geologiske historie. Feltobservationer, laboratorieanalyser og teoretiske modeller kombineres for at beskrive de processer, der ændrer jordens overflade og bjergarterne under overfladen over millioner til milliarder af år.

Principper og metoder

For at rekonstruere fortiden anvender geologer flere grundlæggende metoder:

• Stratigrafi — studiet af lagfølge og lagdeling. Stratigrafi bruger principper som superpositionsprincippet (yngre lag ligger over ældre), oprindelig horisontalitet og ligedalighed til at bestemme rækkefølgen af begivenheder.
• Palæontologi — brugen af fossiler til at identificere og korrelere lag. Fossiler fortæller om hvilke planter og dyr, der levede i et bestemt tidsrum, og muliggør biostratigrafisk datering.
• Stratigrafiske underdiscipliner som litostratigrafi, kronostratigrafi, sekvensstratigrafi og magnetostratigrafi bruges sammen til at bygge en detaljeret og sammenhængende historie for et område.
• Analytiske teknikker omfatter geokemi, isotopanalyser, sedimentologiske undersøgelser og fjernmåling.

Radiometrisk datering og absolut alder

Opdagelsen af radioaktivitet og udviklingen af radiometriske dateringsteknikker gav for første gang mulighed for at bestemme absolutte aldre for bjergarter og begivenheder. Ved at måle forholdet mellem forældernuklider og deres datterprodukter i mineraler kan man beregne, hvor lang tid der er gået siden et mineral krystalliserede.

Vigtige metoder omfatter U–Pb (zirkon), K–Ar / Ar–Ar, Rb–Sr og C–14 (til yngre, arkæologiske og geologiske materialer). Radiometrisk datering kombineres altid med stratigrafi og palæontologi for at kontrollere og kalibrere resultaterne — for eksempel ved at bruge fossile niveauer til at krydstjekke et absolut aldersestimat og dermed reducere usikkerheder i aldersbestemmelsen (bestemme lagene) på).

Geologisk tidsskala

Den geologiske tidsskala deler Jordens historie op i enheder efter størrelse: eoner, æraer, perioder, epoker og aldre. Grænserne mellem disse enheder markeres typisk af store geologiske eller palæontologiske begivenheder, fx omfattende forandringer i fossilsammensætningen eller globale klimaskift.

Jorden er ca. 4,567 milliarder år gammel (4,567 × 10^9 år). Den dybe tid omfatter lige fra Hadean, Archean og Proterozoic til Phanerozoic, som indeholder de kendte æraer: Paleozoic, Mesozoic og Cenozoic. Et velkendt eksempel er grænsen mellem kridttiden og den palæogene periode (ofte omtalt som K–Pg-grænsen), som er defineret ved en global forandring i fossilsammensætningen og afspejler den masseudryddelse, der bl.a. markerede dinosaurernes og mange marine arters uddøen.

Store begivenheder som masseudryddelser (fx slut-Perm eller slut-Kridt) anvendes ofte som tidsskillelinjer, fordi de efterlader tydelige spor i sedimentære lag over hele kloden.

Anvendelser og samfundsrelevans

Kendskab til fortidens geologi har mange praktiske anvendelser:

• Prospektering efter energiressourcer (fx olie og gas), grundvand og værdifulde mineraler afhænger af forståelse af aflejringsmiljøer, strukturer og varmehistorie.
• Geologisk viden hjælper med at reducere risikoen for naturfarer som jordskælv og vulkaner, gennem kortlægning af aktive forkastninger og vulkansk historie samt vurdering af tilbagevendende mønstre.
• Historisk geologi bruges også til at rekonstruere tidligere klima (paleoklima), havniveauændringer, havstrømme og kontinentaldriften — oplysninger, som er vigtige for forståelse af nutidens klimaforandringer.
• Desuden bidrager viden om fortidens økosystemer og evolutionære hændelser til biologisk forskning og bevaringsplanlægning.

Moderne udviklinger

Feltet udvikler sig hurtigt med forbedrede laboratoriemetoder (mere præcis geokronologi), ny geokemisk analyse, højopløselig fjernmåling (drone- og satellitbilleder), og integrerede modeller, der kombinerer geologi, geofysik og biologi. Den kombinerede brug af stratigrafi, palæontologi og avanceret datering gør det muligt at tegne stadig mere detaljerede og pålidelige billeder af Jordens fortid.

Historisk geologi er således både et grundlæggende videnskabeligt felt og en praktisk disciplin med stor betydning for ressourcehåndtering, farerisikostyring og forståelsen af planetens udvikling gennem tid.

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er den geologiske tidsskala?

Spørgsmål: Hvordan bruger geologer stratigrafi og palæontologi?

Spørgsmål: Hvor gammel er Jorden?

Spørgsmål: Hvad markeres grænserne på tidsskalaen normalt ved?

Spørgsmål: Hvad kan viden om geologisk historie hjælpe med?

Spørgsmål: Hvad gav forskerne en måde at få alderen på lag af lag på?

Søg efter bogstav