A história da terra faz-se, principalmente, estudando o registo de eventos passados que foram preservados nas rochas. As camadas de rochas são como as páginas do nosso livro de história.
A maioria das rochas expostas à superfície da terra são sedimentares - formadas a partir das partículas de rochas mais velhas que foram erodidas pela água ou pelo vento (Ver Tema Rochas). O cascalho, a areia, o silte e a lama (argilas) existem nos rios, lagos e oceanos. Estas partículas sedimentares ao depositarem-se podem enterrar animais e plantas, mortos ou vivos, no fundo dos lagos, dos rios ou dos mares. Com a passagem do tempo e a acumulação por deposição de mais partículas, frequentemente com mudanças químicas, os sedimentos desagregados transformam-se em rocha cimentada. O cascalho transforma-se numa rocha chamada conglomerado, a areia transforma-se em arenito, a lama transforma-se em calcários ou argilitos, consoante o tipo de lama, e os esqueletos e outras partes animais, bem como as diferentes partes constituintes das plantas podem transformar-se em fósseis.
Um esquema simplificado de uma paisagem actual e de algumas plantas e animais (potenciais fósseis) que poderão ser preservados como fósseis.
No tema História da Geologia referimos que o cientista dinamarquês Nicolau Steno ( 1638-1686 ), foi um dos primeiros investigadores a redescobrir a verdadeira natureza dos fósseis. Estudou as posições relativas das rochas sedimentares. Formulou o Princípio da Sobreposição que consiste no seguinte: a acumulação dos sedimentos, em qualquer ambiente sedimentar, origina uma sequência de camadas ou estratos, em que as camadas mais antigas são cobertas pelas mais recentes. Logo, desde que as camadas sedimentares não tenham sofrido qualquer modificação na sua horizontalidade acumulativa original (lei da horizontalidade), as mais novas encontram-se por cima das mais velhas. Este Princípio da Sobreposição é fundamental para a interpretação da história da terra, porque em qualquer parte do planeta Terra indica as idades relativas das camadas das rochas sedimentares e dos fósseis nelas contidos.
Barreira constítuida por uma formação calcária do Ordovícico de Lexington, Kentucky (USA), rica em conteúdo fossilífero. Estas camadas encontram-se na posição horizontal original. Assim sendo, podemos afirmar que A é mais antigo que B e B mais antigo que C. Aé a parte mais antiga da formação e C a parte mais recente.
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Camadas quase verticais, de uma formação calcária nas montanhas de Arbuckle, perto de Ardmore, Oklahoma (USA), que foram perturbadas da sua posição horizontal original pelas forças tectónicas que ergueram a montanha. Neste caso, sem prévios estudos cartográficos, tectónicos e paleontológicos, não se pode dizer se A é mais antiga ou mais recente do que Be C.
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Apesar das observações e estudos de Steno, só no fim do século XVIII e início do século XIX, James Hutton (1726-1797) como estudioso dos processos sedimentares confirmou o princípio da sobreposição e estabeleceu o Princípio do Uniformitarismo (Ver o Tema História da Geologia), também conhecido pelo Princípio das Causas Actuais, o qual se pode expressar das seguintes formas: 1) os fenómenos geológicos existentes na actualidade são idênticos aos que ocorreram no passado, 2) os acontecimentos geológicos do passado, explicam-se através dos mesmos processos naturais que se observam na actualidade, 3) " o presente é a chave do passado".
Para determinar a idade da maioria das rochas sedimentares, o estudo científico dos fósseis contidos nelas é fundamental. Os fósseis fornecem importantes evidências que ajudam a determinar o que aconteceu ao longo da história da Terra e quando aconteceu (Ver Tempo Geológico).
A palavra fóssil faz com que muitas pessoas pensem em dinossauros, isto porque, actualmente, os dinossauros são descritos e caracterizados nos livros, filmes e programas de televisão. Estes répteis foram animais dominantes na Terra durante um certo período do tempo geológico. Depois extinguiram-se, como aconteceu a muitas outras espécies de animais e plantas. As razões das extinções das diferentes espécies são matéria de debate entre cientistas, embora se possam fazer algumas especulações.
Apesar de todo o interesse nos dinossauros, eles representam uma muito pequena fracção das milhões de espécies que vivem e viveram na Terra. O grande volume do registo fóssil é dominado por fósseis dos animais com esqueleto e os restos microscópicos das plantas e dos animais, os quais estão gravados ou contidos nas rochas sedimentares. São estes fósseis que são estudados pela maioria dos paleontólogos.
