เนื่องจากมีเหตุการณ์ทางธรณีวิทยามากมายที่เกิดขึ้นตลอดช่วงอายุของโลก 4,600 ล้านปี จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถกำหนดอายุของทุกเหตุการณ์เป็นตัวเลขที่แน่นอนได้ทั้งหมด ดังนั้น การกำหนดอายุสัมพัทธ์ (relative-age dating) หรือ การลำดับเหตุการณ์ก่อนหลัง จึงเป็นข้อมูลสำคัญในการศึกษาวิวัฒนาการและลำดับเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก ซึ่งเเพื่อที่จะจัดลำดับการเกิดก่อน-หลัง ของเหตุการณ์ต่างๆ ของโลก นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอแนวคิด การลำดับชั้นหิน (stratigraphy) เพื่อใช้เป็นหลักการเรียงลำดับเหตุการณ์ไว้อย่างน้อย 8 หลักการ ดังนี้

1) กฏความเป็นเอกภาพ

กฏความเป็นเอกภาพ (law of uniformitarianism) นำเสนอโดย เจมส์ ฮัตตัน (Hutton J.) โดยให้หลักคิดว่า ปัจจุบัน เป็นกุญแจสำคัญไปสู่ อดีต (the present is the key to the past) ซึ่งหมายถึงเราสามารถอธิบายการเกิดสิ่งต่างๆ ในอดีต ได้เช่นเดียวกับเหตุการณ์หรือกระบวนการต่างๆ ที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ในปัจจุบันได้

2) กฏการลำดับชั้นหิน

กฏการลำดับชั้นหิน (law of superposition) นำเสนอโดย นิโคลัส สเตโน (Steno N.) โดยอธิบายว่าชั้นหินตะกอนใดๆ ที่ไม่ถูกรบกวนจากกระบวนการต่างๆ ที่เกิดภายหลังนั้น ชั้นหินที่วางตัวอยู่บนจะมีอายุอ่อนกว่า และชั้นหินที่วางตัวอยู่ล่างจะมีอายุแก่กว่า (ระยะที่ 1-2 ในรูปวิวัฒนาการการลำดับชั้นหิน)

3) กฏการวางตัวตามแนวนอน

กฏการวางตัวตามแนวนอน (law of original horizontality) อธิบายว่าตะกอนจะสะสมตัวในแนวระนาบ ซึ่งหากมีการเอียงเทหรือคดโค้งของชั้นหินแสดงว่าชั้นหินนั้นถูกรบกวนจากกระบวนการอื่นๆ ในภายหลังการสะสมตัว (ระยะที่ 2-3 ในรูปวิวัฒนาการการลำดับชั้นหิน)

4) กฏของลักษณะปรากฏ

กฏของลักษณะปรากฏ (law of lateral continuity) นำเสนอโดย โจฮานเนส วอลเตอร์ (Walther J.) อธิบายว่าตะกอนสามารถสะสมตัวเป็นชั้นอย่างต่อเนื่องไปตลอดแอ่งสะสมตัว และอาจถูกเทียบเคียงสัมพันธ์กันได้ ถึงแม้ว่าจะอยู่ห่างกันก็ตาม

5) กฏความสัมพันธ์กันของการตัดขวาง

กฏความสัมพันธ์กันของการตัดขวาง (law of cross-cutting relationship) โดยมีหลักการว่ารอยเลื่อนหรือหินอัคนีที่ตัดผ่านชั้นหิน จะมีอายุน้อยกว่าหินที่รอยเลื่อนตัดผ่านหรือหินที่ถูกหินอัคนีแทรกตัวเข้าไป (ระยะที่ 2-3 ในรูปวิวัฒนาการการลำดับชั้นหิน)

6) กฏของสิ่งปะปนกันเข้าไป

กฏของสิ่งปะปนกันเข้าไป (law of inclusion) โดยอธิบายว่าเศษหินที่อยู่ภายในมวลหินจะมีอายุแก่กว่ามวลหินที่อมหรือครอบคลุมเศษหินนั้น เช่นกรณีของหินอัคนีโดยส่วนใหญ่มีเศษหินจากบริเวณข้างเคียงที่แมกมาเคลื่อนที่ผ่าน หลุดเข้าไปอยู่ในแมกมาด้วย บ่งชี้ว่าเศษหินเหล่านั้นมีอายุแก่กว่าหินอัคนี

7) กฏความไม่ต่อเนื่องของการลำดับชั้น

กฏความไม่ต่อเนื่องของการลำดับชั้นหิน (law of unconformity) หมายถึง การขาดหายไปของลำดับชั้นหิน เนื่องจากบางช่วงเวลา บางพื้นที่อาจถูกกัดกร่อนและกลับมาสะสมตัวอีกครั้ง (ระยะที่ 4-6 ในรูปวิวัฒนาการการลำดับชั้นหิน) โดยรอยต่อระหว่างหิน 2 ช่วงเวลา เรียกว่า รอยชั้นไม่ต่อเนื่อง (unconformity) และระยะเวลาที่หินขาดหายไป เรียกว่า เวลาความไม่ต่อเนื่อง (hiatus) ซึ่งอาจอยู่ในช่วงหลายพัน-หลายล้านปี โดยนักวิทยาศาสตร์จำแนกรอยชั้นไม่ต่อเนื่องออกเป็น 4 รูปแบบ คือ

 รอยชั้นไม่ต่อเนื่องคงระดับ (disconformity) เกิดจากหินที่มีอายุแก่สะสมตัวและยกตัวขึ้น แต่ไม่เกิดการโค้งงอ เมื่อหินอายุอ่อน มาสะสมตัวภายหลัง ทำให้หินทั้งสองอายุมีการเรียงตัวอย่างต่อเนื่องกันไป สังเกตได้ยากแต่อาจตรวจสอบได้จากการขาดหายไปของฟอสซิล

รอยชั้นไม่ต่อเนื่องเชิงมุม (angular unconformity) เกิดจากหินที่มีอายุแก่ ถูกยกตัว เกิดการเอียงตัวและกัดกร่อน ต่อมาหินเหล่านี้ จมตัวลงอีกครั้ง ทำให้หินอายุอ่อนกว่า เริ่มสะสมตัวอยู่บนหินที่มีอายุแก่กว่าซึ่งเอียงทำมุมเอียงเท (dip angle) แตกต่างกัน

รอยชั้นไม่ต่อเนื่องบนหินอัคนี (nonconformity) เป็นรอยชั้นไม่ต่อเนื่อง ที่เกิดจากหินอัคนี หรือหินแปรยกตัวขึ้น และถูกการกัดกร่อนผุพัง ต่อมามีการจมตัวลง และปิดทับด้วยหินตะกอน

รอยชั้นไม่ต่อเนื่องขนาน (paraconformity) แนวความไม่ต่อเนื่องใช้แนวรอยต่อระหว่างชั้นหิน เป็นตัวแบ่งแยกชั้นหินที่มีอายุแก่กว่าออกจากชั้นหิน ที่มีอายุอ่อนกว่า

8) กฏการต่อเนื่องของบรรพชีวิน

กฏการต่อเนื่องของบรรพชีวิน (law of faunal succession) สืบเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์สังเกตและพบว่าฟอสซิลที่เกิดในชั้นหินต่างๆ นั้น มีรูปร่างและสายพันธุ์แตกต่างกันไป ถึงแม้ว่าชั้นหินดังกล่าวจะวางซ้อนกันอยู่ ดังนั้น วิลเลียม สมิธ (Smith W.) จึงนำเสนอว่า ชั้นตะกอนที่มีฟอสซิลชนิดเดียวกัน สามารถเทียบเคียงได้ว่าเป็นชั้นตะกอนที่มีอายุในช่วงเดียวกัน

นอกจากนี้ วิลเลียม สมิธ ยังได้จำแนกชั้นหินที่มีอายุใกล้เคียงกัน โดยอาศัยหลักการของ การพบฟอสซิลเป็นครั้งแรกและการหายไปของฟอสซิลในแต่ละชนิด เป็นตัวแบ่งชั้นหิน ซึ่งเป็นแนวทางให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกสามารถลำดับชั้นตะกอนแลชั้นหินจากความแตกต่างของกลุ่มฟอสซิลได้

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth