METODE HISTORIJSKE METODE HISTORIJSKE GEOLOGIJEGEOLOGIJE

sstijene s fosilima ili bez njih jedini su dokumenti geološke prošlosti koji tijene s fosilima ili bez njih jedini su dokumenti geološke prošlosti koji su dostupni istraživanjusu dostupni istraživanju

zzato ih je potrebno proučavati s obzirom na njihovu starost, uvjete ato ih je potrebno proučavati s obzirom na njihovu starost, uvjete postanka i naknadne poremećajepostanka i naknadne poremećaje

starost stijena može biti relativna ili apsolutnastarost stijena može biti relativna ili apsolutna rrelativnom starosti određujemo samo redosljed zbivanja, ali ne i njihovu elativnom starosti određujemo samo redosljed zbivanja, ali ne i njihovu

brzinu, tj. trajanje, dok se apsolutnom starošću preciznije određuje brzinu, tj. trajanje, dok se apsolutnom starošću preciznije određuje starost minerala koji izgrađuju stijenestarost minerala koji izgrađuju stijene

geolog starost naslaga određuje na temelju iskustva prepoznavajući u geolog starost naslaga određuje na temelju iskustva prepoznavajući u njima tipične litološke i paleontološke značajkenjima tipične litološke i paleontološke značajke koje su vrlo koje su vrlo karakteristične za određena razdoblja Zemljine (geološke) karakteristične za određena razdoblja Zemljine (geološke) prošlostiprošlosti

svrstavanjem naslaga u određene vremenske odsječke Zemljine svrstavanjem naslaga u određene vremenske odsječke Zemljine prošlosti bavi se Geokronologija prošlosti bavi se Geokronologija

njen začetnik je Nicolaus Stenonjen začetnik je Nicolaus Steno Nicolaus Steno je prvi definirao osnovne tri principa Stratigrafije Nicolaus Steno je prvi definirao osnovne tri principa Stratigrafije pomoću pomoću

kojih se lako može odrediti relativni vremenski slijed taložnih zbivanja u kojih se lako može odrediti relativni vremenski slijed taložnih zbivanja u smislu koje su se naslage taložile prije, a koje kasnije smislu koje su se naslage taložile prije, a koje kasnije

Stratigrafija je grana Geologije koja proučava slojeve sedimentnih Stratigrafija je grana Geologije koja proučava slojeve sedimentnih stijena, njihov postanak i vremenski slijedstijena, njihov postanak i vremenski slijed

Osnovni principi StratigrafijeOsnovni principi Stratigrafije

Princip originalne horizontalnosti Princip originalne horizontalnosti naslaganaslaga

Princip superpozicijePrincip superpozicije Princip originalnog bočnog pružanjaPrincip originalnog bočnog pružanja Princip kosog presjecanja Princip kosog presjecanja (Charles Lyell)(Charles Lyell) Princip uklopaka Princip uklopaka (Charles Lyell)(Charles Lyell) Princip biološke sukcesije Princip biološke sukcesije (William Smith) (William Smith)

i litološke karakteristike stijena, kao što su npr. boja, lom, kemijski sastav, stupanj i litološke karakteristike stijena, kao što su npr. boja, lom, kemijski sastav, stupanj dijagenetskih promjena, mogu se iskoristiti za uspoređivanje i određivanje relativne dijagenetskih promjena, mogu se iskoristiti za uspoređivanje i određivanje relativne starosti stijena, ali pod pretpostavkom da su jednake ili slične stijene ujedno i starosti stijena, ali pod pretpostavkom da su jednake ili slične stijene ujedno i istovremeneistovremene

kkonceptom odreonceptom određđivanja redosljeda naslaga relativnim datiranjemivanja redosljeda naslaga relativnim datiranjem, , odredio se samo odredio se samo slijed taloslijed taložženjaenja, , odnosno zbivanja u Zemljinoj proodnosno zbivanja u Zemljinoj proššlostilosti (š (što je bilo prijeto je bilo prije, , aa š što poslijeto poslije), ), a ne i toa ne i toččno vrijeme prije koliko godina su se ta zbivanja deno vrijeme prije koliko godina su se ta zbivanja deššavalaavala

zza odredbua odredbu " "totoččnognog" " vremena kada su se neke stijene formiralevremena kada su se neke stijene formirale, , trebalo je pritrebalo je priččekati ekati popoččetaketak 20. 20. stoljestoljeććaa, , odnosno otkriodnosno otkrićće radioaktivnostie radioaktivnosti, č, čime su geolozi dobili ime su geolozi dobili svojevrstansvojevrstan " "satsat" " pomopomoćću kojeg se to vrijeme moglo tou kojeg se to vrijeme moglo toččno odreditino odrediti

ttakoako, , uu 20. 20. stoljestoljećću svaka je izdvojena jedinica veu svaka je izdvojena jedinica već ć tada postojetada postojećće geoloe geološškeke ((relativnerelativne) ) vremenske ljestvicevremenske ljestvice, , dobila svoj todobila svoj toččan vremenski okvir u Zemljinoj proan vremenski okvir u Zemljinoj proššlosti losti izraizražžen u brojevima godinaen u brojevima godina

Metode određivanja apsulutne starosti Metode određivanja apsulutne starosti dokumenata geološke prošlostidokumenata geološke prošlosti

najraniji geolozi na tadanajraniji geolozi na tadaššnjem su nivou znanosti mogli jedino promatranjem trajanja recentnih njem su nivou znanosti mogli jedino promatranjem trajanja recentnih procesa u prirodi kalkulirati i o trajanju istovrsnih procesa u geoloprocesa u prirodi kalkulirati i o trajanju istovrsnih procesa u geološškoj prokoj proššlostilosti

odreodređđujuujućći trajanje evolucije nekih vrsta morskih mekui trajanje evolucije nekih vrsta morskih mekuššaca tijekom aca tijekom ppleistocenaleistocena, C. , C. Lyell je Lyell je pokupokuššao procijeniti i trajanje evolutivnog razvoja njihovih predaka od poao procijeniti i trajanje evolutivnog razvoja njihovih predaka od poččeka eka kkenozoikaenozoika, č, čime je ime je nastojao dobiti vrijemenastojao dobiti vrijeme popoččetka etka kkenozoikaenozoika ( (80 milijuna godina)80 milijuna godina)

debljina nekih naslaga samo podijeli s iznosom prosječne godišnje brzine taloženja u današnjim debljina nekih naslaga samo podijeli s iznosom prosječne godišnje brzine taloženja u današnjim uvjetima, čime se može dobiti vrijeme taloženja tih naslaga (1 milijuna do nešto preko 1 milijarde uvjetima, čime se može dobiti vrijeme taloženja tih naslaga (1 milijuna do nešto preko 1 milijarde godina) godina)

Edmund Halley (1656-1742) -Edmund Halley (1656-1742) - ako se zna današnja ukupna količina soli u oceanima, a i godišnji ako se zna današnja ukupna količina soli u oceanima, a i godišnji unos soli u njih, lako je izračunati starost Zemljeunos soli u njih, lako je izračunati starost Zemlje ( (John JolyJohn Joly 18991899 - - 90 milijuna godina)90 milijuna godina)

William Thomson (lord Kelvin) - starost Zemlje na temelju vremena koje je bilo potrebno da se William Thomson (lord Kelvin) - starost Zemlje na temelju vremena koje je bilo potrebno da se Zemlja ohladi iz prvotno užarenog i otopljenog do današnjeg stanja (Zemlja ohladi iz prvotno užarenog i otopljenog do današnjeg stanja (24 - 40 milijuna godina)24 - 40 milijuna godina)

otkrićem radioaktivnosti (Henri Becquerel, 1896) dobiven je alat za točnu odredbu otkrićem radioaktivnosti (Henri Becquerel, 1896) dobiven je alat za točnu odredbu starosti stijena od kojih je građena Zemlja starosti stijena od kojih je građena Zemlja

radioaktivnost je pojava raspada nestabilnih radioaktivnost je pojava raspada nestabilnih IzotopaIzotopa nekih kemijskih elemenata na nekih kemijskih elemenata na atome manjeg atomskog broja, odnosno atomske mase, čime nastaje novi kemijski atome manjeg atomskog broja, odnosno atomske mase, čime nastaje novi kemijski element (npr. element (npr. 235235U prelazi u U prelazi u 207207Pb)Pb)

izotopi su atomi nekog kemijskog elementa koji se po atomskoj masi razlikuju od izotopi su atomi nekog kemijskog elementa koji se po atomskoj masi razlikuju od drugih atoma tog elementa jer u atomskoj jezgri imaju drugačiji broj neutrona.drugih atoma tog elementa jer u atomskoj jezgri imaju drugačiji broj neutrona.

pri radioaktivnom raspadu nekog kemijskog elementa iz atomskih jezgri tog elementa pri radioaktivnom raspadu nekog kemijskog elementa iz atomskih jezgri tog elementa dolazi do emitiranja alfa i beta čestica, te gama zračenjadolazi do emitiranja alfa i beta čestica, te gama zračenja

svaki radioaktivni element ima svoj karakteristični način i brzinu raspada svaki radioaktivni element ima svoj karakteristični način i brzinu raspada radioaktivnim raspadom količina prvotnog elementa u stijeni postupno opada, a radioaktivnim raspadom količina prvotnog elementa u stijeni postupno opada, a

povećava se količina od njega nastalog novog elementapovećava se količina od njega nastalog novog elementa vvrijeme početka raspada nekog elementa, odnosno vrijeme nastanka neke stijene rijeme početka raspada nekog elementa, odnosno vrijeme nastanka neke stijene

koja sadrži taj radioaktivni element, moguće je odrediti poznavanjem vremena koja sadrži taj radioaktivni element, moguće je odrediti poznavanjem vremena njegova poluraspadanjegova poluraspada

vvrijeme poluraspada je vrijeme potrebno da se prvotna količina nekog radioaktivnog rijeme poluraspada je vrijeme potrebno da se prvotna količina nekog radioaktivnog elementa smanji na pola, odnosno to je trenutak kada se u stijeni još nalazi samo elementa smanji na pola, odnosno to je trenutak kada se u stijeni još nalazi samo polovina prvotne količine tog radioaktivnog elementa polovina prvotne količine tog radioaktivnog elementa

npr.: vrijeme poluraspada npr.: vrijeme poluraspada 238238U je U je 4,5 milijardi godina, što znači da 4,5 milijardi godina, što znači da ako se u istraživanoj stijeni nalazi ako se u istraživanoj stijeni nalazi 50 % 50 % 238238U i 50 % U i 50 % 206206Pb, stijena je Pb, stijena je stara 4.5 milijardi godina. Tih 50 % stara 4.5 milijardi godina. Tih 50 % 238238U i dalje se raspada, pa će u U i dalje se raspada, pa će u stijeni nakon još jednog vremena stijeni nakon još jednog vremena poluraspada od 4.5 milijardi godina, poluraspada od 4.5 milijardi godina, tog urana biti još samo 25 %, a tog urana biti još samo 25 %, a olova će biti 75 %, čime će se u olova će biti 75 %, čime će se u budućnosti ustanoviti starost te budućnosti ustanoviti starost te stijene od 9 milijardi godina. stijene od 9 milijardi godina.

Maseni spektrometarMaseni spektrometar

Odredbom radiometrijske starosti neke stijene, dobiva se Odredbom radiometrijske starosti neke stijene, dobiva se mogućnost odredbe približne starosti i stijena u njenoj podini i mogućnost odredbe približne starosti i stijena u njenoj podini i

krovinikrovini

Najupotrebljiviji elementi za odredbu radiometrijske starosti Najupotrebljiviji elementi za odredbu radiometrijske starosti stijenastijena

Radiometrijske metode za određivanje Radiometrijske metode za određivanje starosti stijenastarosti stijena

Uran-Olovo (Uran-Olovo (235235U/U/207207Pb i Pb i 238238U/U/206206Pb)Pb) Uran-Torij (Uran-Torij (234234U/U/230230Th)Th) Kalij-Argon (Kalij-Argon (4040K/K/4040Ar) Ar) Rubidij-Stroncij (Rubidij-Stroncij (8787Rb/Rb/8686Sr) Sr) Ugljik (Ugljik (1414C) C) "Fission Tracks""Fission Tracks" TermoluminiscencijaTermoluminiscencija

Stratotip, geološka vremenska ljestvica i Stratotip, geološka vremenska ljestvica i stratigrafska klasifikacijastratigrafska klasifikacija

1833 god. Charles Lyell je prvi 1833 god. Charles Lyell je prvi podjelio naslage kenozoika na pet podjelio naslage kenozoika na pet manjih cjelina koje su se manjih cjelina koje su se međusobno razlikovale po svom međusobno razlikovale po svom fosilnom sadržajufosilnom sadržaju

početak oblikovanja moderne početak oblikovanja moderne Geološke vremenske ljestvice koja Geološke vremenske ljestvice koja je sadržavala određene cjeline je sadržavala određene cjeline naslaga karakterističnog fosilnog naslaga karakterističnog fosilnog sadržaja vertikalno poredane sadržaja vertikalno poredane prema svojoj relativnoj starosti prema svojoj relativnoj starosti odozdo prema goreodozdo prema gore

ranije geološke vremenske ljestvice bazirale su se na litološkim značajkama ranije geološke vremenske ljestvice bazirale su se na litološkim značajkama naslaganaslaga

najraniji geolozi nisu mogli znati koliko bi jedinica mogla imati najraniji geolozi nisu mogli znati koliko bi jedinica mogla imati kompletna geološka vremenska ljestvica, odnosno ljestvica Zemljine kompletna geološka vremenska ljestvica, odnosno ljestvica Zemljine prošlosti, niti koliko bi još novih do tada neotkrivenih jedinica moglo prošlosti, niti koliko bi još novih do tada neotkrivenih jedinica moglo biti negdje drugdje pronađeno, niti koji bi fosili u njima mogli biti biti negdje drugdje pronađeno, niti koji bi fosili u njima mogli biti prisutniprisutni

stoga se geološka vremenska ljestvica izgrađivala postupno i stoga se geološka vremenska ljestvica izgrađivala postupno i nesistematskinesistematski

nove jedinice bile su imenovane kako su bile otkrivane i opisivane, a imena su nove jedinice bile su imenovane kako su bile otkrivane i opisivane, a imena su dobivale nekad po geografskim lokalitetima gdje su istraživane, nekad po dobivale nekad po geografskim lokalitetima gdje su istraživane, nekad po nekim pradavnim plemenima, a nekad po tipu naslaga koje ih izgrađuju nekim pradavnim plemenima, a nekad po tipu naslaga koje ih izgrađuju

odredba neke jedinice započela je korištenjem osnovnih principa stratigrafske odredba neke jedinice započela je korištenjem osnovnih principa stratigrafske geologije, čime se najprije odredila njena relativna vremenska pozicija, a zatim geologije, čime se najprije odredila njena relativna vremenska pozicija, a zatim i njen fosilni sadržaj, pa se ta jedinica mogla prepoznavati i na mnogim drugim i njen fosilni sadržaj, pa se ta jedinica mogla prepoznavati i na mnogim drugim mjestimamjestima

prva opisana, te karakteristično razvijena jedinica naziva se standardni profil ili prva opisana, te karakteristično razvijena jedinica naziva se standardni profil ili stratotip stratotip

Standardni profil ili StratotipStandardni profil ili Stratotip

““ključ” za prepoznavanje ključ” za prepoznavanje stijenskih jedinica iste stijenskih jedinica iste relativne starosti drugdje relativne starosti drugdje na Zemljina Zemlji

napretkom znanosti, tijekom 19. stoljeća, američki i engleski geolozi ustanovili su napretkom znanosti, tijekom 19. stoljeća, američki i engleski geolozi ustanovili su mnogo jedinica različitih naziva, kategorija, vremenskih pozicija i trajanjamnogo jedinica različitih naziva, kategorija, vremenskih pozicija i trajanja

sve je to uskoro postalo konfuzno i neprikladno za širu upotrebu, pa je počekom 20. sve je to uskoro postalo konfuzno i neprikladno za širu upotrebu, pa je počekom 20. stoljeća postalo očito da je potrebno uskladiti nazivlja, kategorije, vremenske pozicije stoljeća postalo očito da je potrebno uskladiti nazivlja, kategorije, vremenske pozicije i trajanja svih tih jedinica kako bi ih se uniformno moglo koristiti po čitavoj Zemljii trajanja svih tih jedinica kako bi ih se uniformno moglo koristiti po čitavoj Zemlji

"Sjevernoameričko povjerenstvo za stratigrafsku nomenklaturu" (1946) - izdaje "Sjevernoameričko povjerenstvo za stratigrafsku nomenklaturu" (1946) - izdaje “Sjevernoamerički stratigrafski kodeks” u kojem su sadržane definicije i nazivlje svih “Sjevernoamerički stratigrafski kodeks” u kojem su sadržane definicije i nazivlje svih jedinica iz svih kategorija Stratigrafske klasifikacijejedinica iz svih kategorija Stratigrafske klasifikacije

Stratigrafska klasifikacija ima za cilj određivanje sustava pomoću kojeg se može dati Stratigrafska klasifikacija ima za cilj određivanje sustava pomoću kojeg se može dati vremenski slijed geoloških dokumenata (stijena) i zbivanja, ujednačeno za čitav vremenski slijed geoloških dokumenata (stijena) i zbivanja, ujednačeno za čitav prostor Zemljeprostor Zemlje

postoji litostratigrafski, biostratigrafski, kronostratigrafski i geokronološki sustav koje postoji litostratigrafski, biostratigrafski, kronostratigrafski i geokronološki sustav koje izgrađuju različite jedinice izgrađuju različite jedinice

Geokronološka klasifikacijaGeokronološka klasifikacija

Interpretacija dokumenata geološke Interpretacija dokumenata geološke prošlostiprošlosti

oodređivanjem starosti stijena obavljeno je samo njihovo vremensko razvrstavanje. dređivanjem starosti stijena obavljeno je samo njihovo vremensko razvrstavanje. No, što ti dokumenti mogu reći o vremenu iz kojega potječu ? No, što ti dokumenti mogu reći o vremenu iz kojega potječu ?

za odgovor na to pitanje vrlo su važni fosilni ostaciza odgovor na to pitanje vrlo su važni fosilni ostaci pojedine skupine organizama vezane su za točno određene okolišne uvjetepojedine skupine organizama vezane su za točno određene okolišne uvjete sesilni bentossesilni bentos vagilni bentosvagilni bentos nektonnekton planktonplankton stenotermni organizmistenotermni organizmi euritermni organizmieuritermni organizmi stenohalini organizmistenohalini organizmi eurihalini organizmieurihalini organizmi litološka svojstva stijena također upućuju na mjesto i prilike njihova nastankalitološka svojstva stijena također upućuju na mjesto i prilike njihova nastanka

ukupnost svih paleontoloških i litoloških karakteristika neke stijene, ukupnost svih paleontoloških i litoloških karakteristika neke stijene, a koja ukazuje na uvjete i okoliše njenog nastanka jest a koja ukazuje na uvjete i okoliše njenog nastanka jest FacijesFacijes

facijesni fosili vs provodni fosilifacijesni fosili vs provodni fosili kontinentalni, morski i mješoviti facijesikontinentalni, morski i mješoviti facijesi kontinentalni kopneni (terestrički) facijesi - glacijalni, pustinjski, kontinentalni kopneni (terestrički) facijesi - glacijalni, pustinjski,

spiljskispiljski kontinentalni slatkovodni (limnički) facijesi: riječni (fluvijalni), jezerski kontinentalni slatkovodni (limnički) facijesi: riječni (fluvijalni), jezerski

(lakustrički) i močvarni(lakustrički) i močvarni morski (marinski) facijesi: plitkomorski (podplimni, plimni i morski (marinski) facijesi: plitkomorski (podplimni, plimni i

nadplimni), batijalni i abisalninadplimni), batijalni i abisalni mješoviti facijesi: lagunski, deltni, estuarski, limanskimješoviti facijesi: lagunski, deltni, estuarski, limanski

Interpretacija zbivanja u Zemljinoj prošlostiInterpretacija zbivanja u Zemljinoj prošlosti

Određujući vremenski slijed stijena i facijesa svih Određujući vremenski slijed stijena i facijesa svih morskih, mješovitih i kontinentalnih sedimenata, prate se morskih, mješovitih i kontinentalnih sedimenata, prate se kolebanja i promjene u rasporedu kopna i mora u kolebanja i promjene u rasporedu kopna i mora u Zemljinoj prošlostiZemljinoj prošlosti

Historijski geolog "čitanjem" facijesa i spoznajama o Historijski geolog "čitanjem" facijesa i spoznajama o njegovu vremenskom slijedu dolazi do izuzetnih njegovu vremenskom slijedu dolazi do izuzetnih spoznaja; rekonstruira prostorna i vremenska zbivanja spoznaja; rekonstruira prostorna i vremenska zbivanja (dinamiku) na Zemlji tijekom njene prošlosti, dakle od (dinamiku) na Zemlji tijekom njene prošlosti, dakle od njenog postanka do danas.njenog postanka do danas.