Historisk geologi: Jordens tidsskala, datering och massutdöenden
Upptäck historisk geologi: jordens tidsskala, radiometrisk datering och massutdöenden. Lär dig om jordens 4,567 miljarder år och avgörande händelser.
Historisk geologi använder sig av geologins principer och tekniker för att utreda jordens geologiska historia. Man studerar de processer som förändrar jordens yta och bergarter under ytan — bildning, omvandling och nedbrytning över långa tidsskala. Historisk geologi försöker rekonstruera hur miljöer, klimat, havsnivåer och livsformer förändrats genom tiden.
Geologer använder stratigrafi och paleontologi för att ta reda på händelseförloppet och visa vilka växter och djur som levde vid olika tidpunkter i det förflutna. Grundprinciper som lagföljd (law of superposition), fossil som ledfossil (indexfossil), och korsskärningsrelationer hjälper till att bestämma den relativa åldern hos berglager. Man har därigenom räknat ut stenlagrens ordningsföljd i många delar av världen. Sedan upptäckten av radioaktivitet och uppfinningen av radiometrisk dateringsteknik gavs ett sätt att få fram absoluta åldrar på lagren (strata).
Metoder för datering
I praktiken kombinerar geologer flera metoder för att åldersbestämma bergarter och fossiler:
- Relativ datering via stratigrafi och fossil: bestämmer vilken sekvens som är äldre eller yngre.
- Radiometrisk datering: använder sönderfall av radioaktiva isotoper (t.ex. uran–bly, kalium–argon, rubidium–strontium) för att bestämma absoluta åldrar. För yngre organiska material används kol-14 upp till ~50 000 år.
- Palynologi och andra mikrofossilmetoder: studier av pollen och mikrofossil som ger klimat- och miljöinformation och kan vara användbara som ledfossil.
- Magnetostratigrafi och andra geofysiska metoder: analyser av magnetiska signaturer i berglager kan korreleras globalt.
Geologisk tidsskala
Vi vet nu när många viktiga händelser i jordens historia inträffade. Jorden är ungefär 4,567 miljarder (4 567 miljoner) år gammal. Den geologiska, eller djupa tiden, för jordens förflutna är organiserad i hierarkier av tidsenheter: eoner, eror, perioder och epoker. Stora indelningar som Arkeikum, Proterozoikum och Fanerozoikum avspeglas i stora förändringar i jordens yttre och i livets komplexitet.
Gränser på tidsskalan markeras vanligtvis av stora geologiska eller paleontologiska händelser, till exempel massutdöenden. Ett välkänt exempel är gränsen mellan kritaperioden och den paleogena perioden — den så kallade K–Pg-gränsen — som definieras av ett massutdöende för omkring 66 miljoner år sedan. Detta innebar slutet för många grupper, bland annat dominerande marklevande reptiler som ledde till att dinosaurierna utrotades (utom fåglarna) och stora förändringar bland marina arter.
Massutdöenden och viktiga händelser
Under jordens historia har flera stora utdöenden påverkat livets utveckling. De fem klassiskt erkända massutdöendena inkluderar:
- Sen ordovicium (ca 444 Ma) — klimatförändringar och havssänkning.
- Sena devon (ca 372–359 Ma) — utdöende som påverkade marina ekosystem.
- Perm–Trias (ca 252 Ma), det största massutdöendet (”The Great Dying”) — stor förlust av marina och landlevande arter.
- Trias–Jura (ca 201 Ma) — ledde till dinosauriernas äldre diversifiering.
- Krita–Paleogen (ca 66 Ma) — orsakade bland annat dinosauriernas utrotning.
Orsakerna till dessa händelser är ofta komplexa och kan inkludera kollisioner med asteroider, intensiv vulkanism (stora basaltprovinsutbrott), snabba klimatförändringar, havsförsurning och förändrad havscirkulation. Forskning kombinerar geokemi, stratigrafi och paleobiologi för att förstå tidpunkter, förlopp och effekter.
Tillämpningar och samhällsnytta
Prospektering efter energikällor och värdefulla mineraler bygger på förståelse av ett områdes geologiska historia — vilka bergarter som finns, i vilken ordning de lagrats, och var förkastningar eller reservoirer kan finnas. Historisk geologi är också central för att bedöma georisker:
- Kännedom om tidigare seismisk aktivitet och förkastningszoner hjälper till att minska riskerna vid jordbävningar.
- Studier av tidigare vulkaniska händelser och lavaflöden kan förbättra beredskap inför vulkaner och deras påverkan på samhällen och klimat.
- Kunskap om tidigare havsnivåförändringar och klimatvariationer informerar om framtida klimatrisker och planering.
Sammanfattningsvis ger historisk geologi verktyg för att både förstå jordens förflutna och hantera nutida samhällsutmaningar — från naturresurser till katastrofberedskap och klimatstudier.
Diagram över den geologiska tidsskalan.
Terminologi
Den största definierade tidsenheten är supereon som består av eoner. Eoner är indelade i epoker, som i sin tur är indelade i perioder, epoker och stadier. Samtidigt definierar paleontologer ett system av faunastadier, av varierande längd, baserat på de typer av djurfossil som hittas där. I många fall har sådana faunastadier antagits vid uppbyggnaden av den geologiska nomenklaturen, även om det i allmänhet finns betydligt fler erkända faunastadier än definierade geologiska tidsenheter.Geologer brukar tala i termer av övre/senare, nedre/tidig och mellersta delar av perioder och andra enheter, t.ex. "övre jura" och "mellersta kambrium". Övre, mellersta och nedre är termer som tillämpas på själva bergarterna, som i "sandsten från övre jura", medan sen, mellersta och tidig tillämpas på tid, som i "avlagring från tidig jura" eller "fossil från tidig jura". Adjektiven skrivs med versaler när underavdelningen är formellt erkänd och med små bokstäver när den inte är det; alltså "tidig miocen" men "tidig jura".
Eftersom geologiska enheter som uppträder vid samma tidpunkt men i olika delar av världen ofta kan se olika ut och innehålla olika fossiler finns det många exempel på att samma period historiskt sett har fått olika namn på olika platser. I Nordamerika kallas till exempel det nedre kambrium för Waucoban-serien som sedan delas in i zoner baserade på trilobiter. Samma tidsperiod delas upp i Tommotian, Atdabanian och Botomian stadier i Östasien och Sibirien. En viktig aspekt av arbetet i Internationella stratigrafi-kommissionen är att förena denna motstridiga terminologi och definiera universella horisonter (tidsindelning) som kan användas över hela världen.
Tabell över geologisk tid
I följande tabell sammanfattas de viktigaste händelserna och egenskaperna hos de tidsperioder som ingår i den geologiska tidsskalan. Som ovan är denna tidsskala baserad på International Commission on Stratigraphy. Höjden på varje tabellpost motsvarar inte varaktigheten av varje tidsindelning. (inte i skala)
| Geologisk tid | ||||||
| Period/ålder4,5 | Större händelser | Start | ||||
| Holocen | Den mänskliga befolkningen ökar; den sista istiden tar slut. | 11,700 | ||||
| Istider och varmare perioder; utrotning av många stora däggdjur; utveckling av helt moderna människor. | 2,588 miljoner euro | |||||
| Neogen | Pliocen | Klimatet svalnar ytterligare; Australopithecine homininer utvecklas | 5,333 miljoner euro | |||
| Jorden har många skogar; djuren blomstrar men senare börjar temperaturen svalna. | 23,03 miljoner euro | |||||
| Oligocen | Kontinenterna flyttar sig till sina nuvarande platser. | 33,9 miljoner euro | ||||
| Himalaya bildas när Indien flyttar in i Asien. | 56 miljoner euro | |||||
| Indien når Asien; däggdjur utvecklas till nya grupper; fåglar överlever utrotningen. | 66 miljoner euro | |||||
| Dinosaurierna dör ut under K/T-utdöendet. | 100,5 miljoner euro | |||||
| Dinosaurierna fortsätter att blomstra; pungdjur och moderdjur uppträder; första blommande växter | 145 miljoner euro | |||||
| Övre jura | Dinosaurierna dominerar på land; de första fåglarna, de första däggdjuren; barrträd, cycader och andra fröväxter. Superkontinenten Pangaea börjar brytas upp. | 163,5 miljoner euro | ||||
| 174,1 miljoner euro | ||||||
| 201,3 miljoner euro | ||||||
| De första dinosaurierna; pterosaurier; ichtyosaurier; plesiosaurier; sköldpaddor; äggläggande däggdjur. | 237 miljoner euro | |||||
| Mellan trias | 247,2 miljoner euro | |||||
| 252,17 miljoner euro | ||||||
| Permiskt | P/Tr-utdöendet - 95 % av arterna dör ut. Superkontinenten Pangaea bildas. | 298,9 miljoner euro | ||||
| Tropiskt klimat: rikligt med insekter, de första synapsiderna och reptilerna; kolskogar. | 323,2 miljoner euro | |||||
| Mississippian | Stora primitiva träd | 358,9 miljoner euro | ||||
| Fiskens ålder; de första amfibierna; klubbmossor och hästsvansar; progymnospermer (de första fröbärande växterna). | 419,2 miljoner euro | |||||
| De första fossilerna av landväxter | 443,4 miljoner euro | |||||
| ryggradslösa djur dominerar | 485,4 miljoner euro | |||||
| Stor diversifiering av livet i den kambriska adaptiva strålningen | 541 miljoner euro | |||||
| Neoproterozoisk2 | De första flercelliga djuren | 635 miljoner euro | ||||
| Kryogenian | Möjlig snöbollsperiod på jorden | 720 miljoner euro | ||||
| Tonian | Superkontinenten Rodinia bryts upp | 1 miljard euro | ||||
| Mesoproterozoiska | Stenian | Superkontinenten Rodinia bildas | 1,2 miljarder euro | |||
| Ectasian | Den första könsligt reproducerande organismen | 1,4 miljarder euro | ||||
| Calymmian | Superkontinenten Columbia bryts sönder | 1,6 miljarder euro | ||||
| Statherian | Columbia (superkontinent) bildas under denna period. | 1,8 miljarder euro | ||||
| Orosirian | Det första komplexa encelliga livet | 2,05 miljarder euro | ||||
| Rhyacian | Ersättning av koldioxid med syre utlöser den huroniska istiden under denna period. | 2,3 miljarder euro | ||||
| Siderian | Superkontinenten Kenorland bryts sönder. | 2,5 miljarder euro | ||||
| Neoarchaean | Superkontinenten Kenorland bildas | 2,8 miljarder euro | ||||
| Mesoarchaean | Superkontinet Ur är från denna tid | 3,2 miljarder euro | ||||
| Paleoarchaean | Bakterier bygger stromatoliter | 3,6 miljarder euro | ||||
| Den första superkontinenten Vaalbara existerade under denna tid. | 4 miljarder euro | |||||
| Jorden bildades för 4,6 miljarder år sedan, månen bildades för 4,5 miljarder år sedan. | 4,54 miljarder (~4,6 bya) | |||||
| ||||||
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är den geologiska tidsskalan?
S: Den geologiska tidsskalan är ett sätt att organisera och förstå jordens förflutna genom att titta på de processer som förändrar ytan och stenarna under ytan. Den använder principer och tekniker från geologin för att räkna ut jordens geologiska historia.
F: Hur använder geologer stratigrafi och paleontologi?
S: Geologer använder stratigrafi och paleontologi för att ta reda på hur händelseförloppet i jordens förflutna ser ut och vilka växter och djur som levde under olika tider i historien. De använder denna information för att räkna ut stenlagrens ordningsföljd.
F: Hur gammal är jorden?
S: Jorden är ungefär 4,567 miljarder (4 567 miljoner) år gammal.
F: Vad brukar gränserna på tidsskalan markeras av?
S: Gränser på tidsskalan markeras vanligtvis av större geologiska eller paleontologiska händelser, t.ex. massutdöenden. En gräns mellan två perioder kan till exempel markeras av en utdöende händelse som utplånade vissa arter.
F: Vad kan kunskap om geologisk historia hjälpa till med?
S: Kunskap om geologisk historia kan hjälpa till vid prospektering efter energikällor och värdefulla mineraler, samt för att minska faror som jordbävningar och vulkaner i ett område.
F: Vad gav forskarna ett sätt att få fram åldrar för lager av jordlager?
Svar: Upptäckten av radioaktivitet och uppfinningen av radiometriska dateringstekniker gav forskarna ett sätt att få fram åldrar för lager som finns i olika områden runt om på jorden.
Sök