Pendahuluan Upaya membagi sejarah bumi telah dilakukan sejak lama, tidak hanya secara relatif, tetapi juga secara absolut. Sebelum ada ilmu pengetahuan tentang geoiogi, di Eropa sudah berkembang perkiraan umur bumi yang berdasarkan pada dongeng keagamaan. Perkembangan geoiogi pada abad ke-18 s.d. abad ke-20 menyebabkan orang dapat mengembangkan sejarah geoiogi dengan tahun. Proses yang siklik dan berulang-ulang dengan teratur meninggalkan kesan pada kerak bumi, yang dapat digunakan untuk identifikasi sejarah geoiogi. Pengenalan sejarah geoiogi dapat dilakukan dengan identifikasi waktu geoiogi. Skala waktu geoiogi pada dasarnya ada dua, yaitu skala waktu mutlak (absolut) dan skala waktu nisbi (relatif). Umur Relatif Perhitungan waktu geoiogi dapat dilakukan dengan mempersamakan dan membandingkan umur lapisan-lapisan satu dengan yang lain untuk menunjukkan kesamaan waktu pembentukan secara relatif. Dasar pemikiran perhitungan tersebut adalah evolusi. Cara menetapkan waktu relatif adalah dengan membanding-bandingkan susunan lapisan serta mahluk-mahluk hidup yang telah membatu di dalam endapan-endapan terdalam, sehingga tersusunlah skala waktu relatif. Skala waktu relatif memberikan gambaran pembagian waktu tentang sejarah bumi. Dengan menyusun tingkatan binatang-binatang purba pada masa hidupnya, tersusun pembagian waktu secara relatif. Era (masa) tertua dinamakan Azoikum, yang berarti tidak ada kehidupan. Selanjutnya, berturutturut menyusul adalah sebagai berikut. 1. Proterozoikum, berarti masa kehidupan pertama; 2. Paleozoikum, artinya masa kehidupan purba; 3. Mesozoikum, artinya masa pertengahan dari kehidupan; 4. Kenozoikum, yang berarti masa kehidupan modern. Gambaran tentang skala waktu relatif yang juga terkait dengan usia mutlak masing-masing periode dapat dilihat pada Gambar 7.
Umur Mutlak/Absolut 1. Cara varva de Geer Cara ini hanya dapat dipakai untuk mengukur bagian sejarah bumi yang sangat terbatas, yaitu hanya waktu setelah jaman es yang besar dari Waktu-Es Wurm, Cara ini memperlihatkan dengan jelas asas proses-proses yang berirama. Saat Pleistosen, yang dikenal dengan periode Kwarter dan Diluvium, sebagian besar daerah Eropa dan Amerika tertutup oleh selubung es dan pada saat es tersebut susut, akan meninggalkan bekas-bekas tertentu, Dengan memperhatikan bekas-bekas tersebut, memungkinkan untuk menentukan waktu yang telah lampau. Bekas-bekas tersebut dinamakan varva. Proses terjadinya varva mengikuti daur tahunan yang terdiri dari lapisan sedimen kasar yang dihasilkan saat musim panas dan lapisan sedimen halus yang dihasilkan saat musim dingin. Makin panjang musimnya, varva tersebut akan semakin tebal. Akibat terjadinya proses ini terbentuk varva yang berselangseling dengan ketebalan yang bervariasi. 2. Kadar garam dalam samudera Cara ini mendasarkan pada anggapan bahwa semua garam yang ada dalam lautan berasal dari darat, hasil pengangkutan oleh sungai. Perhitungan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut. (Kadar garam total / pengangkutan setiap tahun oleh sungai) = umur Penghrtungan ini hasilnya tidak cocok, karena (1) pengangkutan selama sejarah geologi mengalami perubahan-perubahan besar; (2) sebagian NaCI yang banyaknya tidak diketahui, terikat oleh sedimen-sedimen yang telah diendapkan dalam lautan. Dengan cara ini Joly memperoleh umur samudera hanya 100.10 6 tahun. 3. Proses erosi ke arah hulu Contoh yang digunakan adalah air terjun Niagara. Air terjun Niagara terbentuk setelah susutnya es masa Plesitosen yang menutupi danau-danau Ontario, Michigan, dan Superior. Camping Silur membentuk suatu ambang, sedangkan di hilir sungai menoreh suatu lembah yang dalam dan terjal di dalam serpih lunak di bawah gamping. Pemunduran air terjun setiap tahun kurang lebih 1 meter, sedangkan saat ini mundurnya air terjun tersebut mencapai 11 km. Dengan cara tersebut, dapat diperkirakan jangka waktu sejak masa es yang terakhir, yaitu sekitar 10.000 hingga 11.000 tahun.
4. Jam paleontologi Lyell (1867) mempelajari fauna kerang-kerang Tersier dan membandingkannya dengan kerang-kerang Pleistosen. Kerang-kerang tersebut selama Miosen berubah 20X lebih banyak daripada selama Pleistosen. Atas dasar perkiraan usia Pleistosen ada 1 juta tahun, maka diperoleh angka sebesar 20.10 6 tahun untuk Miosen dan untuk seluruh Tersier 80.10 6 tahun. Untuk waktu semenjak Kambrium hingga saat ini, diperoleh angka 240.10 6 tahun. Angka ini walaupun terialu rendah, ternyata sesuai dengan nilai-nilai yang diperoleh dengan cara radioaktif modern. 5. Cara radioaktif Unsur-unsur radioaktif akan terurai menjadi unsur-unsur yang lebih kecil (isotop), yang dewasa ini dapat dipisahkan dengan bantuan spektograf massa. Banyaknya unsur-unsur pecahan yang terkandung tergantung pada jumlah awal unsur radioaktifnya dan interval waktu sejak unsur tersebut terserap dalam mineral. Waktu yang diperlukan disebut waktu paruh, atau disebut T. U 238 8He 4 + Pb 206 T: 4498.10 6 tahun U 235 7He 4 + Pb 207 T: 713.10 6 tahun Th 232 6He 4 + Pb 208 T: 13900.10 6 tahun K 40 + e A 40 T: 11850.1Q 6 tahun Rb 87 β + Sr 87 T: 50000.10 6 tahun Kedua metode terakhir sangat penting, karena K dan Rb banyak terdapat dalam kali-felspar dan mika dari batuan beku (misalnya granit), batuan hasil erupsi dan tuf. Selain itu, material yang baru terbentuk (galukonit, silikat Kfe yang mengandung air) terdapat dalam sebagain sedimen di dasar laut. Untuk endapan-endapan yang sangat muda, metode C14 dapat digunakan. C14 dibentuk oleh N14 dan neutron dari sinar kosmis, kemudian pecah menjadi N14 + β T = 5570 tahun. Umur maksimum yang dapat diukur adalah 60 hingga 70.000 tahun, yang jatuh pada masa glasial yang paling akhir. 6. Korelasi dengan sedimen-sedimen Mineral-mineral radioaktif hanya terdapat dalam batuan-batuan hablur, sehingga harus dicari cara untuk menyejajarkan batuan-batuan hablur tersebut dengan endapan-endapan sedimen, yaitu dengan skala waktu nisbi yang berlandaskan pada fosil-fosil.
Kedudukan batuan-batuan hablur terhadap batuan-batuan sedimen dapat melalui beberapa cara. Dengan cara tersebut secara terbatas orang dapat menyejajarkan lapisan-lapisan yang berciri fosil-fosil dengan batuan hablur yang mengandung mineral radioaktif, setidaknya memberikan informasi usia minimum dan atau maksimum. 7. Gelangan-gelangan pleokroitik Dalam hablur biotit atau muskovit, seringkali terdapat hablur-hablur mineral radioaktif yang renik seperti zirkon, rubidium, atau alanit. Mineral-mineral tersebut memancarkan inti-inti He, yang menghancurkan sekelilingnya dan melakukan perubahan-perubahan kimia yang tampak sebagai pergantian warna yang disebut pteokroismus. Inti-inti He memiliki efek maksimum pada akhir tempuhnya, yang jaraknya dalam mika antara 0,03 dan 0,04 mm, dan akan membentuk lingkaran-lingkaran yang pusatnya sama. Lingkaran terluar berasal dari isotop yang paling cepat terurai dan wamanya cepat menjadi tua. Adapun lingkaran terdalam berasal dari isotop yang lebih lambat terurainya dan warnanya lebih muda, tetapi lam bat laun akan menyamai bahkan melampaui yang luar. Penentuan waktu dilakukan dengan mengukur perbandingan kekuatan warna dalam berbagai lingkaran, tetapi cara ini sangat sulit. Nilai yang diperoleh oleh Henderson adalah batuan Devon < 400.10 6 tahun, sedangkan dari Pra- Kambrium sekitar750.10 6 tahun dan 800.10 6 tahun.