ريشه لغوى
زمين شناسى تاريخى از دو کلمه Historical به معنى تاريخى و Geology به معنى زمين شناسى گرفته شده است.
ديد کلى
زمين شناسى تاريخى ، شاخه مهمى از علم زمين شناسى است که از تاريخ تحولات و تکامل تدريجى زمين و حيات وجود در آن از ابتداى تشکيل تا به امروز بحث مىنمايد. از اين رو زمين شناسى تاريخى ارتباط بسيار نزديکى با چينه شناسى ، فسيل شناسى و ژئوکرونولوژى دارد. سير تحولات پوسته زمين اعم از قارهاى و اقيانوسى ، منشا و موقيت قبلى و اوليه قارهها ، زمان جدايش آنها ، تشکيل اقيانوس ، منشا حيات و سير تکاملى آنها در زمانهاى مختلف زمين شناسى ، همچنين کوهزايىها و زمان آنها ، از جمله فرآيندهايى هستند که در طول تاريخ زمين رخ دادهاند و در تقسيم بندى عمر زمين به دورههاى زمين شناسى نقش اساسى دارند.
روش زمين شناسى تاريخى آن است که از طريق مطالعه ساختمان کنونى ، اثرات و شواهد پديدههاى مختلف به چگونگى وقوع و شکل گرفتن آنها پى برده مىشود. اطلاعات حاصل از يادگيرى تاريخ زمين بسيار با ارزش است. براى مثال امروزه زمين شناسان دريافتهاند که نفت و گاز اغلب بر روى گنبدهاى نمکى تجمع پيدا مىکنند و يا ذغال سنگها معمولا در آب و هواى گرم و مرطوب و محيطهاى مردابى بوجود مىآيند، از طريق مطالعه گذشته زمين مىتوان به چنين محيطهاى رسوبى و يا آب و هواى ديرينه پى برده و در نتيجه راه را براى اکتشاف منابع مذکور هموار نمود.
تاريخچه زمين شناسى تاريخى
انسان از بدو خلقت مىکوشيده که محيط خود را بشناسد، انسان اوليه از مشاهده پديدههايى مانند : زلزله ، آتشفشان و باد و باران به تفکر پرداخته و براى بقاى زندگى تلاش نموده تا محيط خود را بهتر بشناسد. زمين شناسى تاريخى يکى از شاخههاى متنوع زمين شناسى است که همزمان با پيشرفت اين علم بر اهميت آن افزوده شده است.
ويليام اسميت (1839-1769) مهندس معدن طى تجربيات 24 ساله خود علم چينه شناسى و زمين شناسى تاريخى را بنيانگذارى نمود. وى به پدر چينه شناسى معروف شده است.
انتشار کتاب تئورى زمين) توسط جيمز هاتن توجه مردم را به اهميت مطالعه زمين و تاريخ آن جلب نمود. هاتن نشان داد که فسيلها بقاياى حيات گذشته بوده و براى تعيين سن نسبى زمين مىتوان از آنها استفاده نمود.
بعد از کشف مواد راديواکتيو در اوايل قرن جديد براى تعيين سن زمينى و تنظيم جدول زمانى آن از اين مواد استفاده شد. تئورى تکتونيک صفحهاى وگنر (1915) به حل مسائل مهم زمين شناسى کمک زيادى نمود.
با اينکه امروزه اطلاعات زيادى از زمين و تحولات آن کسب شده است، ولى مسائل ديگرى نيز لاينحل باقى مانده که کشف و حل آنها بر عهده زمين شناسان جوان خواهد بود.
تولد زمين
حدود 10 ميليارد سال قبل ، ستاره که از هيدروژن اوليه زاده شده بود منفجر گرديد و بقاياى اتمهاى هيدروژن و هليم و ساير عناصر سنگين آن ستاره در فضا آزاد شد. پنج ميليارد سال بعد خورشيد و بيش از يکصد تريليون اجرام کوچک و بزرگ سماوى متشکل از مواد مختلف گازى ، جامد و يخ در مدارهاى مختلف به دور خورشيد به گردش درآمدهاند و تدريجا نه سياره به طور مستقل (در اثر افزايش قدرت جاذبه و وزن و حجم) در منظومه شمسى شامل عطارد ، زهره ، زمين ، مريخ ، مشترى ، زحل ، اورانوس ، نپتون و پلوتو و قمرهاى آنها به وجود آمدند.
حرارت کره زمين پس از تولد ، به تدريج رو به کاهش نهاد و جو زمين به حد و نقطه بحرانى رسيد که ديگر نتوانست بر تراکم خود بيافزايد و ابرها بجاى ضخيمتر شدن ، رطوبت خود را به صورت باران بر زمين سرازير نمودند. بارندگىها تا ميليونها سال ادامه يافت تا سرانجام نواحى ژرف و عميق زمين را پر کرد که به آسانى در آب حل مىشود، در آب درياها حل گرديد و موجب تشکيل رسوبات آهکى گرديد و بدين ترتيب بطور مداوم دى اکسيد کربن از جو زمين به اقيانوس منتقل گرديد.
تقويم زمين شناسى
از مدتها قبل زمين شناسان با توجه به ترتيبى که در ته نشينى لايههاى مختلف پوسته زمين وجود دارد، سعى در تدوين جدولى نمودند تا بتوانند هر لايه را در جاى خود ترسيم نمايند.
در اواخر قرن هفدهم زمين شناسانى که در ايتاليا و آلمان کار مىکردن يک ستون چينه شناسى سه قسمتى درست کردند.
بعدا توسط ورنر پوسته زمين به پنج قسمت تقسيم شد. ورنر طرح تقسيمات خود را بر مبناى منشا سنگها قرار داد ولى بعد دريافت که براى ايجاد نظم و ترتيب کامل در ستون چينه شناسى ، به يک ستون استاندارد در مقياس جهانى نياز است. اساس طرح ورنر بر پايه نظريههاى هاتن و پلوتو نيستها بود. نهايتا طراحى توسط اسميت در انگلستان و کووير در حوزه پاريس ارائه شد که بر مبناى فسيلها بنا شده بود.در اوايل قرن هجدهم زمين شناسان با ادغام نظريههاى استنو ، هاتن ، اسميت و کووير دريافتند، ترتيب پيچيدهاى در سنگهاى پوسته زمين وجود دارد که مىتواند نماينده ستون چينه شناسى باشد. مطالعه بر روى ستون چينه شناسى تا قرن نوزدهم بطول انجاميد تا در نتيجه جدولى تدوين شد که امروزه از آن استفاده مىشود.
واحدهاى زمانى زمين شناسى
در اواخر قرن 19 زمين شناسان متوجه اهميت و لزوم جدا کردن تقسيمات زمان زمين شناسى و سنگها رسوبى نموده در طول زمان شدند. بر همين اساس واحدهاى چينه شناسى را به واحدهاى زمانى و واحدهاى زمانى سنگ شناسى تقسيم نمودند. واحدهاى زمانى سنگ شناسى به ترتيب عبارتند از :
بيوزون
سادهترين و اولين واحدى که در تقسيم بندى زمان طبقات رسوبى به کار مىرود، بيوزون است. بيوزن مىتواند مجموعه رسوباتى را شامل شود که در آن يک گونه فسيلى جانورى با ارزش چينه شناسى مشخص قرار داشته باشد.
اشکوب
بعد از بيوزن واحد بزرگترى که از لحاظ زمانى- سنگى به کار مىرود، اشکوب است. اشکوب شامل مجموعه طبقات مربوط به رسوبات دريايى با فسيلهاى شاخص است که در مکان معينى دقيقا مطالعه شده است.
معمولا نام اشکوب را از اسم محلى که اولين بار مطالعه شده است گرفته و يکى پسوند «ian» به آن اضافه مىکنند. مثلا اشکوب لوتسين از کلمه لوتس نام قديمى شهر پاريس گرفته شده است.
هر اشکوب چند بيوزون را شامل مىشود. به عنوان مثال اشکوب کامپانين در حوضه پاريس از دو بيوزون تشکيل گرديده است. چنانچه يک اشکوب شامل بيوزنهاى متعدد باشد آن را به زير اشکوب تقسيم مىکنند. واحد اصلى کرونوستراتيگرافى که در مطالعات چينه شناسى مورد استعمال بيشترى دارد، اشکوب است.
سيستم
مجموعه چند اشکوب يک سيستم را به وجود مىآورد. نام هر سيستم از نام يک ناحيه مشخص ، يا سرى رسوبات به خصوص و يا از نام فسيلهاى خاص اشتقاق مىيابد.
به عنوان مثال در حالت اول در دوران پالئوزوئيک نام سيستم دونين از ناحيه دون ، (Devon) واقع در جنوب غرب انگلستان و در دوران دوم سيستم ژوراسيک از ناحيه ژورا (Jura) واقع در بين آلمان و فرانسه گرفته شده است.
در حالت دوم نام سيستم کربنيفر از رسوبات کربندار (ذغالدار) و همچنين نام سيستم کرتاسه از کلمه يونانى کرتا به مفهوم رسوبات کربناته مشتق شده است.
سرانجام در حالت سوم دوره نوموليتيک که يک زير سيستم به شمار مىرود و مترادف پالئوژن است، نامش از فسيل نوموليتس اخذ گرديده است.
بعضى از سيستمها به زير سيستم نيز تقسيم شده است. مثلا سيستم ژوراسيک به زير سيستمهاى لياس ، دوگر و مالم تقسيم شده است.
دوران (Erathem)
سرانجام چند سيستم يک دوران را تشکيل مىدهند. که تعريف دوران بر اساس دلايل و شواهد ديرينه شناسى ، چينه شناسى ، تغييرات مهم در عالم جانورى و گياهى يا به عبارت ديگر تکامل موجودات و همچنين دورههاى کوهزايى است.
زمین شناسی تاریخی
