地质时间尺度(Geologic Time Scale,GTS)是一个用以理解地球历史的工具,根据岩石纪录来表现时间。这一系统的核心在于两大分支:年代学和地层学。这些学科共同作用,让科学家们能够描述地质事件的时间和彼此之间的关系。随着科学的进步,这套系统已逐渐演变成为一个全球性的标准。
这一地质时间的代表,依赖于对岩层的研究及其特性,如岩石组成、古地磁特征和化石。
国际地质委员会(International Commission on Stratigraphy,ICS)被赋予定义全球地质时间单位的重任,其主要任务就是准确定义《国际地层图》(International Chronostratigraphic Chart)中所用的时间区分,这些区分成为地质学工作者描述地球历史事件的重要工具。历经数世纪的努力,ICS希望以标准化的方法来解决不同地区间存在的术语和定义冲突。
地质时间尺度约为45.4亿年,这是一个涵盖地球历史的漫长时期。在这段期间内,地球的岩层因应重大地质或古生物事件而发生变化。举例来说,白垩纪-古近纪灭绝事件标志着古近纪的开始,从而定义了白垩纪和古近纪之间的界限。
地质时间尺度以岩层的变化为基础,而这些变化与地球的重大事件密切相关。
ICS还制定了一系列重要原则来帮助界定岩石的相对年龄,包括「叠加法则」、「原始水平性原则」、以及「交错关系原则」等。这些原则不仅帮助地质学家理解不同岩层之间的相对位置,同时也帮助他们推断出岩层的年代。
地质时间尺度分为几个主要的单位,包括「太古代(Eon)」和「年代(Age)」。目前正式定义的太古代有四个:地狱代(Hadean)、太古代(Archean)、元古代(Proterozoic)及显生宙(Phanerozoic)等。每一个单位都根据其特定地质时间和相关岩石系统进行详细划分。
每一个地质时间单位都有其独特的重要性和反映的地质事件,这使得我们能够拼凑出地球历史的全貌。
地质时间尺度的发展历史可以追溯至18世纪。当时的科学家如威廉·史密斯(William Smith)透过研究岩层和化石的分布,第一次提出了「化石序列」的概念,这是一种利用化石进行地层对比的重要方法。而这也开启了人类对地质历史更深刻的探索。
进入19世纪,以詹姆斯·哈顿(James Hutton)为代表的科学家则提出了「均变论」(Uniformitarianism),他强调地球的变化是缓慢而持续的,这一观点为确立现代地质学的基础提供了支持。
在地质时间的命名方面,ICS也制订了一套明确的原则。例如,新的地层名称通常应以其原地质特征或地理特征命名,而每一个时期和地质时间单位的名称,则与其所代表的层次相呼应。
这一命名原则的付诸实行,使得全球的地质科学家能够在共同的语境中进行研究,进而减少误解的可能性。
总的来说,国际地质委员会在界定地质时间单位的过程中,融合了海量的历史数据及科学理论,成功建立了一套可供全球通用的时间标准。然而,在这漫长的探索历程中,是否还有未被发现的地质秘密尚待我们去探索和理解呢?