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歷史地質學
鎖定
又稱“地史學”，是研究地球歷史的科學，但主要是研究地殼發展歷史和規律的一門綜合性地質學科。地史學的研究主要是基於古生物學、地層學、地質年代學、古地理學等的研究；同時它又是地質學的一個主要分支。主要內容是：①研究古生物從低級到高級的進化，以確定岩層（包括沉積礦層）的時代順序及其劃分和對比問題；②古代沉積的相分析和古地理的再造，以及古生物地理區的劃分問題；③地殼的地質構造發展史，及與構造變動有關的岩漿活動和變質作用的歷史。綜合分析上述各個方面的相互依存、相互制約的關係，比較全面地總結出地殼演變的一般規律。這門綜合性地質學科為多快好省地進行區域地質調查、礦產普查勘探等工作提供所需要的理論知識。近年來由於海洋地質、地球物理等研究的進展，不僅研究大陸地殼，還研究海洋地殼的發生和發展。因而內容更豐富，更全面了。在理論方面，活動論（包括大陸漂移、極移、海底擴張、板塊構造等）取代了固定論。
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- 中文名
- 歷史地質學
- 外文名
- historical geology
- 別 名
- 地史學
歷史地質學發展簡史
歷史地質學在18世紀中期，德國的J.G.萊曼(1756)和意大利的G.阿爾杜伊諾（1759）將成層岩石分為原始層、第二層和第三層等。1787年，德國地質礦物學家A.G.維爾納將地層歸納為原始層、過渡層、覆蓋層和沖積層，大致分別相當於前寒武系、古生界、中生界和新生界。19世紀20～80年代，法國的A.布龍尼亞，英國的R.I.莫企遜、W.D.科尼比爾、A.塞奇威克和C.萊伊爾相繼把古生代和中生代劃分為紀，把第三紀劃分為世。美國的J.D.丹納(1872)和S.F.埃蒙斯(1887)又分別提出了太古代和元古代。大體上形成了較完整的地質時代表，與現代使用的相似（見地質年代學）。
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從19世紀初，英國的W.史密斯提出根據化石劃分地層的見解以來（見化石順序律），人們對各地質時代的生物面貌逐漸有所瞭解。地質時代中代一級的命名古生代、中生代、新生代，就是根據生物界的總體面貌而言。到20世紀初，英國的A.霍姆斯等利用同位素衰變過程的特有穩定性，測定含放射性元素的礦物和岩石的形成年齡，從而確定地層形成年代，使地質時代表有了紀年數據。50年代以前，海水進退和海陸變化的研究不僅只限於大陸地區，而且對海陸分佈基本上也侷限於固定論的認識。60年代，古地磁的研究和板塊學説的提出，使地史學的研究擴展到海洋和地殼深部。
歷史地質學誕生
歷史地質學也是地質學的重要分支學科，它主要研究岩石圈，即地殼和部分上地幔的發展歷史及其規律性。其具體研究內容包括沉積（地層）發育史、生物演化和構造運動史。它來源於區域地質調查、填圖和礦產普查勘探實踐所積累的豐富資料，其研究成果又反過來指導這些工作。
雖然遠古人類就有關於地層、化石等方面的知識，但地史學學科體系的形成還是主要起源於18－19世紀歐洲的英、法、德、意等國，特別是英、法兩國。
18世紀中期，法國的一些地質學家和生物學家調查了巴黎盆地的大量化石和地層，他們以特殊的沉積岩和生物化石劃分了反映地理環境的海濱相帶和深海相帶的界線，對巴黎盆地地層層序作了系統研究。後來，又有學者系統研究了維拉雷山脈的地層和化石，提出存在着由老到新的五個層序，這些，成為用化石和沉積物的性質恢復過去環境的地史學的基本方法。
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18世紀末、19世紀初，英國的史密斯調查研究了威爾士到泰唔士河廣大地區的地層和化石，繪製了大面積地質圖、地層剖面圖、地層柱狀圖，用地名命名不同層序，如“倫敦粘土”、“裏阿斯層”等。他又出版了專著《用生物化石鑑定地層》，從此奠定了地層學、地史學的基礎。在他之後，地質學家們嘗試以化石為基本依據，確定地質歷史時期的大的時間單位和地層單位，先後建立了志留系和寒武系，又將二者間重複部分單獨分出建立奧陶系，以及後來的泥盆系、石炭系和二疊系。“系”代表地層單位，相對應的時間單位是“紀”，於是就有了寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀。
在“紀”的基礎上，地質學家們發現還能區分出更大一些的時間單位和地層單位。早在18世紀中期，德國的地質學家萊曼和意大利的地質學家阿爾杜伊諾就提出將成層岩石分為“原始層”、“第二層”和“第三層”。18世紀後期德國地質學家維爾納歸納了前人的工作，將地層劃分為“原始層”、“過渡層”、“覆蓋層”和“沖積層”，這些都是比“紀”更籠統、更粗略的大的地層單位的雛形。
到了19世紀中期，英國地質學家菲力普斯將寒武、奧陶、志留、泥盆、石炭、二疊幾個系合併稱為古生界；將三疊、侏羅、白堊三個系合併成為中生界；將第三系與第四系合併稱為新生界，從而產生了第一個地層系統表或地質年代的順序。更古老的地層單位是在美國產生的，地質學家洛根根據對北美大陸大量不含化石的古老結晶岩、片麻岩的研究，建立了“勞倫系”和“休倫系”。後來，地質學家丹納稱勞倫係為“太古界”；地質學家萬海斯又稱其上的休倫係為“元古界”。
地質歷史上的太古界、元古界、古生界、中生界和新生界就是這樣產生的，它們是地層單位，與它們相應的就有五個“代”（年代單位），每個“代”都包含着不同的“紀”，以古生物化石作為劃分依據。一般説來，太古代和元古代只有很原始的、特徵不清的生物；古生代具有古老的、多數現已絕滅的生物；中生代具有中等複雜程度的生物，並與現代生物有若干相似；新生代具有高等生物，並與現代生物大多類同。
歷史地質學研究內容
歷史地質學研究的主要內容：
①地層學和地質年代學。研究地殼表層岩石的形成年代、生物羣的特徵以及地層劃分與對比。生物演化是古生物學研究的基本內容。地史中的生物演化着重於生物界在地球歷史各階段的盛衰和演替，特別是各生物門類自低級至高級逐步出現和演變衰亡的過程。當然，古生態的研究可以協助確定沉積環境，生物地層的研究一直是確定時代、進行對比的主要手段。自從30年代霍姆斯等測定地層岩石礦物的生成年齡以來，地質年齡測定與生物地層劃分相結合，使地質年代表有了具體的年齡值。
②古地理學。研究地層的形成環境及不同環境的空間分佈特徵。整個地層學系統就是地球歷史上沉積作用的物質記錄。沉積物的性質反映了物質來源、沉積作用和形成環境的特徵。沉積物的分佈則反映了剝蝕區和沉積區的輪廓以及海陸分佈的特徵。把不同時期地層沉積和分佈輪廓進行比較，就可得出古地理格局不斷髮展演變的概念，所以沉積發育史也就是古地理的發展史。
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③歷史大地構造學。根據地層的沉積類型、物質組分接觸關係以及岩漿活動和構造變動等，推斷其形成時的構造條件和這些構造條件在地質歷史上的時空演變。沉積特徵和古地理輪廓的變化實質上是地殼各區段構造運動的反映。構造運動一直是地史研究的重要內容。18世紀末，J.赫頓發現了地層間的不整合現象，並以造山或構造運動予以解釋。從那時以來，人們通過地層的不整合關係認識了許多造山運動期和與之相伴生的岩漿侵入及變質作用。根據地層組成的組分和厚度不同，根據構造運動和岩漿活動的程度不同，人們逐步建立了構造活動程度的概念。大陸地區可分出構造上的活動區和穩定區，即傳統的地槽區和地台區。兩種地區的構造發展特徵及其相互關係的研究，就是構造運動史。根據各區構造運動史的不同，將地殼各區段分為不同的構造單元，分出不同的構造階段，就是歷史大地構造分析。歷史大地構造分析日益成為地史學研究的重要內容。
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歷史地質學展望
現代地史學的研究範圍在空間上擴展到大洋區和南北極區；在時間上追溯到40億年前的地質史前期；在深度上深入到上地幔，以至核幔關係。地史學逐步擴展為整個地球歷史的學科。地史學的研究手段和方法要涉及到地質科學的許多分支學科，以至地球物理學的有關學科。在思想上地質演化的突變觀或新災變觀，以及由此派生的階段論概念日益受到重視。地史學將向着一個多學科互相滲透的、更具有綜合性的學科分支發展。
歷史地質學爭論
其一為水成論與火成論之爭，發生在18世紀末。爭論的焦點在於岩石的形成理論，一方以德國科學家魏爾納（Abraham G. Werner）為代表，強調形成岩石過程中的水的作用；另一方以蘇格蘭科學家赫屯（James Hutton）為代表，強調火的作用。現今已經知道，岩石主要由三大類構成，除了水成為主的沉積岩和火成為主的岩漿岩，還存在一類變質岩。水成過程和火成過程在岩石的形成中都扮演了重要角色。
其二為災變論與漸變論（也稱均變論）之爭，發生在19世紀早期。持災變論觀點的學者認為，地球歷史上曾發生過多次大的災難，是災難導致了舊的物種的滅絕和新物種的再創造。持漸變論觀點的學者認為，物種演化的動力來自於微弱的地質作用在地球演變過程中的長期積累，不依靠大型的災難也能夠發生。
第三場爭論是固定論與活動論之爭。固定論學説認為地殼的位置是永遠不變的，其運動方式以垂直運動為主。傳統的地槽、地台學説就是一種固定論學説。活動論學説認為地殼的運動是以水平運動為主的，垂直運動雖然存在，但是是水平運動過程中派生出來的（比如兩地塊水平擠壓處地殼向上隆起）。活動論隨着板塊構造學説的發展，逐漸被學者所認同。
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