Questo articolo descrive la storia della scala temporale geologica. I principi furono stabiliti per la prima volta da Nicolaus Steno alla fine del XVII secolo. Steno sosteneva che gli strati di roccia (o strati) sono disposti in successione e che ognuno di essi rappresenta una "fetta" del tempo.

Steno ha formulato il principio della sovrapposizione. Questo dice che ogni strato è probabilmente più vecchio di quelli sopra di esso e più giovane di quelli sotto di esso. Questo principio è semplice, ma applicarlo alle rocce reali è complicato dalla loro storia. Nel corso del XVIII secolo i geologi se ne resero conto:

Le sequenze di strati erano spesso erose, distorte, inclinate o addirittura invertite dopo la deposizione;
Strate disposte contemporaneamente in aree diverse potrebbero avere sembianze completamente diverse;
Gli strati di una data area rappresentavano solo una parte della lunga storia della Terra.

I primi seri tentativi di formulare una scala temporale della geologia storica che potesse essere applicata ovunque sulla Terra sono avvenuti alla fine del XVIII secolo. Il più influente di quei primi tentativi fu condotto da Abraham Werner e altri. Essi divisero le rocce della crosta terrestre in quattro tipi: Primaria, Secondaria, Terziaria e Quaternaria. Ogni tipo di roccia, secondo la teoria, si è formata durante un periodo della storia della Terra. Si poteva parlare di "Terziario" e di "rocce del Terziario". Infatti, "Terziario" (ora Paleocene-Pliocene) e "Quaternario" (ora Pleistocene-Olocene) sono rimasti in uso come nomi di periodi geologici fino al 21° secolo.

Werner aveva l'idea che tutte le rocce fossero precipitate da un'unica enorme inondazione. Questa si chiama teoria nettunista. Un importante cambiamento di pensiero avvenne quando James Hutton lesse la sua Teoria della Terra; o, un'indagine sulle leggi osservabili nella composizione, dissoluzione e restauro della terra sul globo davanti alla Royal Society di Edimburgo nel marzo e nell'aprile del 1785. James Hutton in quelle letture divenne "il fondatore della geologia moderna". Hutton suggeriva che l'interno della Terra era caldo, e che questo calore era il motore che ha guidato la creazione di nuova roccia. La terra fu erosa dall'aria e dall'acqua e si depositò come strati nel mare; il calore consolidò poi il sedimento in pietra e lo elevò in nuove terre. Questa teoria fu chiamata Plutonistica in contrasto con la teoria orientata alle inondazioni.

L'identificazione degli strati attraverso i fossili in essi contenuti è stata sperimentata da William Smith, Georges Cuvier e altri all'inizio del XIX secolo. I geologi potevano dividere la storia della Terra in modo più preciso. Se due strati (per quanto distanti nello spazio o diversi nella composizione) contenevano gli stessi fossili, era probabile che fossero stati deposti nello stesso momento. Studi dettagliati tra il 1820 e il 1850 degli strati e dei fossili d'Europa hanno prodotto la sequenza dei periodi geologici ancora oggi utilizzati. Cuvier pensava che molte delle caratteristiche geologiche della Terra potessero essere spiegate da eventi catastrofici che avevano causato l'estinzione di molte specie animali. Nel corso della sua carriera, Cuvier arrivò a credere che non ci fosse stata una sola catastrofe, ma diverse, con il risultato di una successione di faune diverse.

I geologi britannici erano più attivi nel XIX secolo. Il "Cambrian" (il nome romano del Galles) e l'"Ordovician" e il "Silurian", che prendono il nome dalle antiche tribù gallesi, erano periodi definiti dalle rocce gallesi. Il "Devoniano" prendeva il nome dalla contea inglese del Devon, e il nome "Carbonifero" era semplicemente un adattamento delle "Misure del carbone", il vecchio termine dei geologi britannici per lo stesso insieme di strati. Il "Permiano" prese il nome da Perm, in Russia, perché fu definito utilizzando gli strati di quella regione da un geologo scozzese Roderick Murchison. I geologi britannici erano anche responsabili del raggruppamento dei periodi in epoche e della suddivisione del Terziario e del Quaternario in epoche. In generale, i periodi prendevano il nome da luoghi dove le rocce erano facili da vedere.

Geologi e paleontologi hanno basato la tavola geologica sulle posizioni relative di diversi strati e fossili. Hanno stimato le scale temporali in base ai tassi di studio dei vari processi. Hanno stimato gli agenti atmosferici, l'erosione, la sedimentazione e il tempo necessario per trasformare i sedimenti in roccia dura. La scoperta della radioattività nel 1896 e le sue applicazioni geologiche mediante la datazione radiometrica sono avvenute nella prima metà del XX secolo. Ha reso possibile la datazione assoluta delle rocce e la scoperta dell'età della Terra.

La Commissione Internazionale di Stratigrafia sta lavorando per definire esattamente quando iniziano e quando finiscono i periodi geologici e dove si trovano i migliori esempi. Essi sono chiamati Global BoundaryStratotype Sections and Points (GSSP).

Storia della Terra mappata a 24 ore

Domande e risposte

D: Che cos'è la scala temporale geologica?

R: La scala temporale geologica è un sistema utilizzato per misurare e classificare la storia delle rocce e dei fossili della Terra. Divide la storia della Terra in diversi periodi, ere ed epoche, in base alle posizioni relative di diversi strati e fossili.

D: Chi ha proposto per primo i principi alla base della scala temporale geologica?

R: Nicolaus Steno fu il primo a proporre i principi alla base della scala temporale geologica alla fine del XVII secolo. Sosteneva che gli strati rocciosi (o strati) sono posati in successione e che ognuno rappresenta una "fetta" di tempo. Formulò anche quello che è noto come Principio di Sovrapposizione di Steno, che afferma che un determinato strato è probabilmente più antico di quelli che lo precedono e più giovane di quelli che lo seguono.

D: Quale teoria propose Abraham Werner sulle rocce?

R: Abraham Werner propose una teoria secondo la quale tutte le rocce erano precipitate da un unico enorme diluvio, chiamata teoria nettunista.

D: Chi ha introdotto un'idea alternativa sulla formazione della terra?

R: James Hutton introdusse un'idea alternativa su come si forma la terra con la sua Teoria della Terra; o, un'indagine sulle leggi osservabili nella composizione, nella dissoluzione e nel ripristino della terra sul globo, davanti alla Royal Society di Edimburgo nel 1785. La sua teoria plutonista suggeriva che la terra veniva erosa dall'aria e dall'acqua e si depositava sotto forma di strati nel mare; il calore poi consolidava i sedimenti in pietra, sollevandoli in nuove terre.

D: Quale tecnica ha sperimentato William Smith per identificare gli strati?

R: William Smith è stato il pioniere di una tecnica per identificare gli strati in base al loro contenuto di fossili. Studiando le sequenze di strati, si rese conto che potevano essere utilizzate per determinare quando si verificarono determinati eventi durante la storia della Terra.

D: In che modo la datazione radiometrica ha contribuito a perfezionare la comprensione geologica?

R: La datazione radiometrica ha contribuito a perfezionare la comprensione geologica, fornendo date assolute per le rocce, che hanno permesso agli scienziati di stimare con maggiore precisione quando si sono verificati determinati eventi durante la storia della Terra, come ad esempio quando l'ossigeno è apparso nella nostra atmosfera o quando la riproduzione sessuale si è evoluta tra gli organismi del nostro pianeta.