Geološka doba

Dijagram geološkog vremena od stvaranja Zemlje do danas

Postoje četiri geološka doba na koja je podeljena istorija Zemlje. Dokazi prema radiometrijskom datiranju ukazuju da je Zemlja stara oko 4,54 milijarde godina. To su počev od najstarije ka najmlađoj (u geologiji se sve posmatra hronološkim redosledom): prekambrijum (vreme pre kambrijumske eksplozije), paleozoik (Staro doba), mezozoik (Srednje doba) i kenozoik (Novo doba). Paleozoik, mezozoik i kenozoik pripadaju fanerozoiku ili fanerozojskom eonu, dok prekambrijum obuhvata sve što je prethodilo fanerozoiku.

Često se u geologiji prekambrijum odvaja kao rana faza u nastajanju Zemlje od ostale tri ere, a to je i zato što je otežano prikupljanje tačnih podataka o ovom dobu, odnosno nije utvrđeno postojanje živog sveta na Zemlji. U ostalim geološkim dobima, dakle u fanerozoiku, utvrđeno je postojanje i razvoj živog sveta. Pored ovih doba posebno se izdvaja arhaik kao doba koje je prethodilo prekambrijumu ili se, što je logičnije, svrstava u ranu fazu prekambrijuma (pre proterozoika), dok se u stranoj literaturi hadajk navodi kao najstarije doba, doba koje je prethodilo arhaiku. Karakteristično za hadajk je da nisu pronađene stene odgovarajuće starosti, odnosno, nema materijalnih dokaza o postojanju ovog doba. Vreme nastanka Zemlje je utvrđeno na proračunima vezanim za izotope uranijuma i torijuma, pa je i početak prekambrijuma vezan za nastanak Zemlje.

Razdoblje u kome se razvijao živi svet, fanerozoik, diferenciran je na tri ere paleozoik (Staro doba), mezozoik (Srednje doba) i kenozoik (Novo doba), a međe između njih predstavljaju krupne promene u živom svetu koje su se desile u geološkoj istoriji (nagli procvat života, masovna izumiranja).

Geološka vremenska skala

Miliona godina

Na prethodnom grafiku prikazana je geološka skala:

• prvi red predstavlja skalu od nastanka Zemlje do danas
• drugi red predstavlja podelu u fanerozoiku
• treći red predstavlja podelu unutar kenozoika.

Kao što se može videti na skali, trenutno vreme, vreme u kome živimo označava se kao nulto. Izračunavanja se sprovode od ovog trenutka pa unazad te se kaže da je Zemlja nastala pre oko 4,6 milijardi godina, a da je na primer fanerozoik počeo pre oko 542 miliona godina i traje do danas (što je na skali označeno nulom).

Prikazana donja granica arhaika nije čvrsto utemeljena već je data orijentaciono, a prikazan je i hadajk čije postojanje za sada samo predstavlja naučnu hipotezu.

U geologiji a za potrebe izrade geoloških karata usvojene su palete boja koje se koriste za označavanje starosti određenih jedinica. Kako se istraživanja kao i razvoj metodologija razvijao separatno po različitim zemljama tako ne postoji usklađenost po pitanju upotrebljene palete boja, ali postoje težnje usaglašavanja na internacionalnom nivou radi lakše komunikacije naučnika.

Elementi geološke podele

Podela Zemljine istorije na eone, ere, periode, itd. nije ista svuda u svetu. Isto tako postoje razlike i u tumačenjima, odnosno, određivanju apsolutne starosti Zemlje. Ipak, generalno gledano, eoni su najkrupnije jedinice podele (osim supereona koji se u stranoj literaturi koristi za prekambrijum zbog dužine trajanja), potom u okviru eona se izdvajaju ere, u okviru jedne ere izdvajaju se periode a u okviru jedne periode epohe.

Sledeća podela fanerozoika je usvojena i praktikuje se u Srbiji.

Geološka doba fanerozoika

Eon	Ere	Periode	Epohe	Starost
fanerozoik
	kenozoik (Novo doba)	kvartar Q	holocen	65 Ma do današnjeg dana
			pleistocen
		neogen Ng	pliocen
			miocen
		paleogen Pg	oligocen
			eocen
			paleocen
	mezozoik (Srednje doba)	kreda K	gornja kreda	251 Ma – 65 Ma
			donja kreda
		jura J	malm
			doger
			lijas
		trijas T	gornji
			srednji
			donji
	paleozoik (Staro doba)	perm	gornji	542 Ma – 251 Ma
			donji
		karbon	gornji
			donji
		devon	gornji
			srednji
			donji
		silur
		ordovicijum
		kambrijum

Kvartar se svrstava u fanerozoik i to je perioda koja još uvek traje. Karakteristično za kvartar (Q) je da se u svetu vode polemike oko toga da li kvartar treba izdvojiti kao posebnu eru zbog svoje specifičnosti.

Terminologija

Najveća definisana jedinica vremena je supereon, i sastavljena je od eona. Eoni su podeljeni u ere, koje su zatim podeljene u periode, epohe i doba. Termini eonotem, eratem, sistem, serija i faza koriste se za slojeve stena koje odgovaraju tim periodima geološkog puta u istoriji Zemlje.

Jedinice geohronologije i stratigrafije

Segmenti stena (slojevi) u hronostratigrafiji	Vremenski raspon u geohronologiji	Napomene uz geohronološke jedinice
Eonotem	Eon	Ukupno 4 i po milijarde godina ili više
Eratem	Era	Definisano 10, nekoliko stotina miliona godina
Sistem	Period	Definisano 22, 10 do ~100 miliona godina
Serija	Epoha	Definisano 34, 10 miliona godina
Faza	Doba	Definisano 99, milioni godina
Horizont	Hron	Podjedinica doba, ne upotrebljava se u vremenskoj skali ICS

Geologija kvalifikuje ove jedinice kao rane, srednje i kasne kada se odnose na vreme, a niže, srednje i gornje - kada se odnose na odgovarajuće stene. Na primer, serija donje jure u hronostratigrafiji odgovara epohi rane jure u geohronologiji.

Geološke jedinice iz istog vremena, ali različitih delova sveta često izgledaju drugačije i sadrže različite fosile, pa su u istom periodu istorijski podaci različitog imena u različitim zemljama. Na primer, u Severnoj Americi donji kambrijum zove se serija Vaukoban koja je podeljena u zone, na osnovu sukcesije trilobita. U Istočnoj Aziji i Sibiru, ista jedinica je podeljena u faze aleksijan, atdabanijan i botomijan. Ključni aspekt rada Međunarodne komisije za stratigrafiju je pomirenje ovih konfliktnih terminologija i definisanje univerzalnih horizonata koji se mogu koristiti širom sveta.

Termin antropocen se koristi neformalno u popularnoj kulturi, a sve veći broj naučnika ga primenjuje u opisu epohe u kojoj živimo. Termin su uveli Pol Krucen i Judžin Stoermer 2000. godine da opišu trenutno vreme, u kojem ljudi imaju ogroman uticaj na životnu sredinu. To je evoluiralo u opisivanje epohe, počevši od nekog vremena u prošlosti i u celini da se definiše antropogena emisija ugljenika, kao i proizvodnja i potrošnja plastičnih proizvoda koji su ostali u tlu. Protivnici ovog pojma tvrde da ga ne treba koristiti, jer je vrlo teško, ako ne i gotovo nemoguće, da se definiše određeno vreme kada su ljudi počeli da utiču na slojeve stena koje definišu početak jedne takve epohe. Drugi misle da ljudi nisu ni počeli da otklanjaju svoj najveći uticaj na Zemlji i stoga antropocen još nije ni počeo. U svakom slučaju, ICS još nije službeno odobrio termin, do kraja 2016.

Formiranje geološke vremenske skale

Prvi ozbiljni pokušaji da se formulira geološka skala vremena, koja bi se mogla primeniti bilo gde na Zemlji potiču sa kraja 18. veka. Najuticajniji rani pokušaji (koje je između ostalih zagovarao i Abraham Verner) dele stene Zemljine kore u četiri vrste: primarne, sekundarne, tercijarne i kvartarne. Svaka vrsta stena, prema teoriji, formira se u određenom periodu u istoriji Zemlje. Bilo je tako moguće govoriti o „tercijarnom periodu”, kao i „tercijarnim stenama”. Termin „tercijarne” (spadaju u paleogen i neogen) ostao je u upotrebi kao ime geoloških perioda u 20. veku, a „kvartar” ostaje u formalnoj upotrebi kao naziv tekućeg perioda. Identifikaciju slojeva prema fosilima koje sadrže, pionirski su započeli Vilijam Smit, Žorž Kivje, Žan Daloa i Aleksandar Bronjar, na početku 19. veka, omogućivši geolozima da preciznije podele istoriju Zemlje. To im je omogućio da se povežu slojeve preko nacionalnih (ili čak i kontinentalnih) granica. Ako dva sloja (udaljena u prostoru ili drugačija po sastavu) sadrže iste fosile, šanse su dobre da se formirani tokom istog vremenskog perioda. Detaljne studije slojeva i fosila Evrope između 1820. i 1850. proizvele su niz geoloških perioda koji se i danas koriste.

Imenovanje geoloških perioda, era i epoha

Proces je bio obeležen dominacijom britanskih geologa i imena perioda. Kambrijum (klasični naziv za Vels), „ordovicijum” i „silur”, nazvani su po drevnim velškim plemenima, jer su periodi definisani pomoću stratigrafske sekvence iz Velsa. „Devon” je imenovan po engleskoj županiji Devon, a ime „karbona” ili krede je jednostavno adaptacija „mere uglja”, pojam starih britanskih geologa za isti skup slojeva. „Perm” je dobio ime po Permu, Rusija, jer ga je pomoću slojeva u toj regiji definisao škotski geolog Roderik Murčison. Međutim, neke periode definisali su geolozi iz drugih zemalja. „Trijas” je 1834. imenovao nemački geolog Fridrih fon Alberti iz tri različita sloja (lat. trias, što znači trijada). Ležišta krede i crnih škriljaca, zvana trijas, nalaze se po celoj Nemačkoj i severozapadnoj Evropi. Juru je imenovao francuski geolog Aleksandar Bronjar po širokom morskom krečnjaku u planinama Jura. „Kredu” (od lat. creta = kreda) kao poseban period je prvi put definisao belgijski geolog Žan Omalius Daluj 1822. godine proučavajući slojeve u pariskom bazenu, čime su imenovana široka ležišta krede (kalcijum karbonata deponovanog od ljuštura morskih beskičmenjaka). Britanski geolozi su takođe odgovorni za grupiranje perioda u ere i podelu perioda tercijara i kvartara u epohe. Džon Filips je 1841. godine objavio prvu globalnu geološku vremensku skalu na osnovu vrsta fosila koji su nađeni u svakoj eri. Filipsova skala pomogla je standardizovanje upotrebe termina kao što su paleozoik („stari život”) koji je proširen da pokrije veći period nego što je bio prethodni i mezozoik („srednji život”).

Datiranje vremenske skale

Glavni članak: Hronološko datiranje

Kada su Vilijam Smit i Ser Čarls Lajel prvi priznali da su slojevi stena predstavljeni uzastopnim vremenskim periodima, vremenska skala se mogla proceniti samo vrlo neprecizno, jer se različite vrste stopa promena koriste u proceni, a one u veoma velikoj meri variraju. Dok su kreacionisti predlagali termin za starost Zemlje od oko šest ili sedam hiljada godina (na osnovu Biblije), rani geolozi su predlagali milione godina za geološke periode sa nekima koji čak ukazuju na gotovo beskonačno doba Zemlje. Geolozi i paleontolozi su konstruisali geološku tabelu na osnovu relativne pozicije različitih slojeva i fosila, procenjenu na vremenskoj skali utemeljenoj na proučavanju stope promena različitih pojava, kao što su atmosferilije, erozija, sedimentacija i litifikacija. Otkriće radioaktivnosti 1896. i razvoj njenih geoloških aplikacija u radiometrijskom datiranju, u prvoj polovini 20. veka (pionir je bio geolog Artur Holms) omogućilo je preciznije apsolutno datiranje stena, a doba različitih slojeva stena i starosti Zemlje bili su predmet značajne rasprave.

Prvu geološku vremensku skalu koja je uključivala apsolutno datiranje, objavio je britanski geolog Artur Holms, 1913. godine. On je u velikoj meri kreirao novostvorenu disciplinu geohronologija i objavio svetski poznatu knjigu The Age of the Earth, u kojoj je procenjeno da Zemljina starost iznosi najmanje 1,6 milijardi godina.

Godine 1977. Globalna komisija za stratigrafiju (sada Međunarodna komisija za stratigrafiju) počela je sa pokušajima da definiše globalne reference poznate kao GSSP (engl. Global Boundary Stratotype and Point” - Globalna granica stratotipskih sekcija i tačaka) za geološke periode i faunske faze. Najnoviji rad Komisije objavljen je o geološkoj vremenskoj skali 2004. Dostupan je UML kao vremenski strukturiran okvir, kojo se odnosi na GSSP. Ažurirane verzije GSSP standarda i međunarodne hronostratigrafske tabele objavljene su na veb stranici Komisije.

Vidi još

• Geohronologija
• Geološke ere
• Geološke periode
• Geološke epohe

Literatura

• Aubry, Marie-Pierre; Van Couvering, John A.; Christie-Blick, Nicholas; Landing, Ed; Pratt, Brian R.; Owen, Donald E.; Ferrusquia-Villafranca, Ismael (2009). „Terminology of geological time: Establishment of a community standard”. Stratigraphy. 6 (2): 100—105. doi:10.7916/D8DR35JQ. Pristupljeno 30. 11. 2018. 
• Gradstein, F. M.; Ogg, J. G. (2004). „A Geologic Time scale 2004 – Why, How and Where Next!” (PDF). Lethaia. 37 (2): 175—181. doi:10.1080/00241160410006483. Arhivirano iz originala (PDF) 17. 4. 2018. g. Pristupljeno 30. 11. 2018. 
• Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Smith, Alan G. (2004). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-78142-8. Pristupljeno 18. 11. 2011. 
• Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Smith, Alan G.; Bleeker, Wouter; Laurens, Lucas, J. (jun 2004). „A new Geologic Time Scale, with special reference to Precambrian and Neogene” (PDF). Episodes. 27 (2): 83—100. doi:10.18814/epiiugs/2004/v27i2/002. Arhivirano iz originala (PDF) 25. 04. 2012. g. Pristupljeno 18. 11. 2011. 
• Ialenti, Vincent. „Embracing 'Deep Time' Thinking.”. NPR Cosmos & Culture. 
• Ialenti, Vincent. „Pondering 'Deep Time' Could Inspire New Ways To View Climate Change.”. NPR Cosmos & Culture. 
• Knoll, Andrew H.; Walter, Malcolm R.; Narbonne, Guy M.; Christie-Blick, Nicholas (30. 7. 2004). „A New Period for the Geologic Time Scale” (PDF). Science. 305 (5684): 621—622. PMID 15286353. S2CID 32763298. doi:10.1126/science.1098803. Pristupljeno 18. 11. 2011. 
• Levin, Harold L. (2010). „Time and Geology”. The Earth Through Time. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-38774-0. Pristupljeno 18. 11. 2011. 
• Montenari, Michael (2016). Stratigraphy and Timescales (1st izd.). Amsterdam: Academic Press (Elsevier). ISBN 978-0-12-811549-7. 

Spoljašnje veze

• NASA: Geologic Time
• GSA: Geologic Time Scale
• British Geological Survey: Geological Timechart
• GeoWhen Database
• International Commission on Stratigraphy Time Scale
• Chronos.org
• National Museum of Natural History – Geologic Time
• SeeGrid: Geological Time Systems Архивирано на сајту Wayback Machine (23. јул 2008) Information model for the geologic time scale
• Exploring Time from Planck Time to the lifespan of the universe
• Lane, Alfred C, and Marble, John Putman 1937. Report of the Committee on the measurement of geologic time
• Lessons for Children on Geologic Time
• Deep Time – A History of the Earth : Interactive Infographic