ČAS A METODY JEHO MĚŘENÍ V GEOLOGII

Měřením délky trvání geologických procesů, tj. jejich rychlosti, se zabývá historická geologie a stratigrafie. Stáří horninových těles můžeme určovat jako:

1.      relativní

• zákon superpozice (N. Steno) - říká, že stáří vrstev v přirozených vertikálních řezech zemskou kůrou, klesá směrem do nadloží (pozice vrstev však nesmí být druhotně tektonicky modifikována);
• zákon stejných zkamenělin (W. Smith) - říká, že vrstvy obsahující stejné zkameněliny, se ukládaly ve stejném časovém období;
• zákon protínání geologických těles;
• litostratigrafie -  člení sledy podle litologického charakteru, horninové celky podle toho, o jaké horniny se jedná. Litostratigrafické celky zveme souvrství, přičemž ta jsou zřetelně oddělena od ostatních vrstev. V oblastech příkrovové stavby mohou být starší horniny nasouvány na horniny mladší, tj. neplatí zákon superpozice.
• skrytá diskordance - dochází k sedimentaci, která je náhle přerušena erozí, a následné obnově sedimentace. V geologickém sledu nemusíme tuto diskordanci odhalit.
• úhlová diskordance - dojde k rozlámání a vrásnění hornin, poté nastupuje eroze a případně i sedimentace. Úhlové diskordance svědčí o určitém fenoménu. Období bez sedimentace zveme stratigrafický hiát.
• biostratigrafie - využívá pravidla stejných zkamenělin, konkrétně k určování stáří užívá tzv. vůdčích zkamenělin. Aby se zkamenělina stala vůdčí, musí být hojná, vyskytovat se v geologické minulosti jen krátkou dobu, být rozšířena celosvětově, být co nejméně závislá na svém životním prostředí a být dobře určitelná. Vůdčími zkamenělinami pro mořské uloženiny jsou trilobiti (starší prvohory), amoniti (druhohory) a mořský plankton, jako např. foraminifery či mřížovci (od druhohor do současnosti). Dále mezi vůdčí zkameněliny patří suchozemská flóra.
• chronostratigrafie - dělí sledy na tělesa hornin uložená v určitém intervalu geologického času. Hranice mezi chronostratigrafickými jednotkami jsou definovány na stratotypových profilech. Prvním mezinárodně schváleným stratotypem hranic útvaru byl schválen profil silursko-devonskými hraničními vrstvami vrch Klonk u Suchomast (na Berounsku).
• Geologická minulost se člení na éry resp. erathemy (např. mezozoikum), jenž se dále dělí na útvary (trias, jura, křída); útvary se člení na oddělení, která jsou většinou tři (spodní, střední a svrchní) a trvají řádově 10 milionů let; oddělení se dále dělí na stupně, jejichž trvání je kratší než 10 milionů let. Za tímto úcelem byla vytvořena stratigrafická tabulka. Stratigrafické jednotky dostávají jména podle typického místa výskytu (např. Přídolí, Lochkovian) nebo podle toho, jaké nerosty tehdy vznikaly (kupř. karbon, křída).
• magnetostratigrafie - určuje polohu minerálů vůči magnetickému poli, neboť nově vzniknuvší minerály se orientují v jeho směru.

Litostratigrafie se zabývá horninami, biostratigrafie zkamenělinami, chronostratigrafie slučuje obě disciplíny a určuje stáří. Tyto přístupy, ačkoli by měly být nezávislé, musí vzájemně spolupracovat.

2.      absolutní

K jeho zjišťování se užívá radiometrických metod založených na přirozeném rozpadu nestabilních radioaktivních izotopů podle poměru matečných a dceřinných izotopů a známého stáří horniny. Musí být dodržena podmínka, že poměr izotopů je ovlivněn pouze procesy radioaktivního rozpadu a ne následnými geologickými procesy.

V geologii jsou nejčastěji používanými metodami zjišťování radiometrického stáří tyto:

• uran (U) nebo thorium (²³²Th) - olovo (²³⁵Pb, ²³⁷Pb),
• rubidium (⁸⁷Rb) - stroncium (⁸⁷Sr),
• draslík (⁴⁰K) - argon (⁴⁰Ar),
• samarium (¹⁴⁷Sm) - neodymium (¹⁴³Nd) a
• radiokarbonátová metoda (¹⁴C - ¹⁴N)

Každá metoda je svým použitím omezena jen na určitý okruh řešení geologických problémů, který je dán zejména poločasem rozpadu, dostupností minerálů, které obsahují dané izotopy v měřitelném množství, a citlivostí jednotlivých metod k určitým geologickým procesům.

PALEOGEOGRAFIE

Studuje rozmístění kontinentů a moří v geologické minulosti Země. Vychází z deskové tektoniky (rozmístění kontinentů a moří není stálé, viz Wilsonův cyklus), paleomagnetismu (zejména magnetické inklinace, kdy lze určit v jakých zeměpisných šírkách byl minerál magnetizován), horninového záznamu (jde-li o kontinentální × mořské uloženiny; odráží podmínky oblasti, kde hornina vznikala) a paleontologického záznamu (jde-li o teplomilné × chladnomilné, mělkomořské × širomorské organismy).

Paleogeografická mapa znázorňuje současné území tak, jak vypadalo v geologické minulosti. Z podrobných paleografických map lze vytvářet mapy obecnější.

Před 600 miliony lety (v proterozoiku) existoval jeden superkontinent Rhodinia, který se před 500 miliony lety rozpadl. V kambriu (před 300 miliony lety) došlo opět ke spojení kontinentů a ke vzniku Pangey, která se období triasu a jury (před 150 miliony lety) rozpadla. Došlo ke vzniku Atlantského oceánu. Při srážce Afriky a Evropy před 10 miliony lety se vytvořil alpsko-himálajský systém.