Развитие этих положений происходил так. В 1669 г. датский исследователь Н. Стено сформулировал простой и одновременно гениальный для того времени принцип: в горизонтальном ненарушенном залегании осадочных отложений
любой слой, расположенный выше, моложе то, залегающего ниже. Это положение, названное впоследствии принципом Стено, был взят за основу датировки разрезов земной коры и даже науки стратиграфии. Сначала все осадочные отложения разделили на четыре группы - первичные, вторичные, третичные и четвертичные. К первичным зачислили наиболее древние кристаллические породы, залегающие в основании разреза и не содержат органических остатков, а в четвертичных - те, что формируются сегодня (в частности речные и прибрежные морские отложения). Кстати, название «четвертичные» сохранилось за молодой геологической системой и образованиями, которые накопились в это время. Иногда используется название «третичная система (отложения)», но у нас она чаще делится на палеогенового и неогенового.
Впоследствии начали более подробно изучать состав и последовательность залегания слоев в разных районах и выяснять их возрастные соотношения. Так появились кембрийская, ордовикской, Силурийская, девонская, каменноугольная, пермская и другие системы, описанные в местах наиболее полных и подробно изученных разрезов. Большинство из них получили свои названия по тем географическим пунктам, где их впервые было описано: по графством Девоншир в Англии, Пермской губернии в России и т.д., или по составу наиболее типичных пород системы (каменноугольная или содержащая каменный уголь, меловая - содержащая толще писчего мела, триасовая - что в переводе означает «состоит из трех слоев»).
При этом оказалось, что одновозрастных отложения могут быть совершенно разными по составу на разных площадях их распространения. Это и не удивительно. Вспомните: и сегодня одновременно накапливаются соли и торф, морские галечники и пески пустынь! Для сравнения отложений, накопленных на больших расстояниях друг от друга, только вещественная признак или состав отложений были непригодными. Здесь нужен был другой подход. И в начале XIX в. английский инженер В. Смит предложил датировать и сопоставлять отложения с сохраненными в них палеонтологическим останкам, набором ископаемых животных и растений. Это направление сопоставления и датировки получил название биостратиграфия.
Последовательность залегания осадочных отложений в определенном районе была названа стратиграфическим разрезом. Возрастное сопоставления таких местных и региональных разрезов позволило создать общую, единую для всей Земли стратиграфическую шкалу. В основу выделения ее разновозрастных отложений было положено наиболее полные и детально описаны региональные эталонные разрезы. Так составлен шкалу относительного возраста, приведенной в таблице ниже. Эта же возведена стратиграфическая шкала стала основой для датировки или определения возраста отложений.
Поясним его суть. Когда мы говорим о девонскую систему, то имеем в виду не просто и не только отложения, сначала описаны в графстве Девоншир (Англия), а любые одновозрастных отложения других районов, сформировавшиеся в то же интервал времени, или девонский период. И, соответственно, меловая система - это не только толще писчего мела, которые, например, простираются от Прикаспия к берегам Англии. Меловой период следует понимать как интервал времени, в течение которого формировались и глины Западной Сибири, известняки Крыма и Кавказа, красноцветные породы Юго-Восточной Азии, одного возраста с меловыми отложениями Европы.
Так сформировались положение о относительный возраст. Мы можем не знать, как давно началось накопление писчего мела и сколько времени оно продолжалось в привычном для нас летоисчислении. Понятие «меловой возраст» и «меловой период» означают интервал времени, наступившего после юрского периода и продолжался до начала палеогена. А меловая система - это все самые разнообразные по составу отложения формировались на земном шаре в течение мелового периода. Таким же образом датировался возраст магматических процессов или складкообразования: соответствующие тела прорывают одни толще, но перекрываются другими или одни отложения собраны в складки, но перекрываются более молодыми, не затронутыми этим деформационным процессом. В начале XX в. было предложено определять возраст пород по результатам изотопного анализа, или скорости распада радиоактивных изотопов, содержащихся в них. Некоторые минералы, образовавшиеся в результате плавления или другой кристаллизации и содержат определенные химические элементы, начинают распадаться, превращаться в другие изотопы. Процесс такого распада протекает с одинаковой, вполне определенной скоростью. Благодаря этому, вычислив соотношение продуктов распада, мы можем установить, когда образовались породы или минералы, содержащие эти изотопы. Это очень трудоемкие процессы датировки, кроме этого, далеко не все породы могут быть использованы для такого анализа. Однако он дает возможность определять не относительно их возраст (после одних событий, но до начала других), а абсолютный, выраженный в единицах астрономического времени.
В результате очень сложной и трудоемкой работы планетарную стратиграфическую шкалу относительного возраста привели в соответствие с абсолютного датирования. Значение абсолютного возраста систем показано на приведенной выше стратиграфической шкале. Сегодня мы можем говорить не только о продолжительности основных геологических периодов, но и их составляющих - не просто устанавливать, что динозавры вымерли на границе мелового и палеогенового периодов, а четко определять, что это событие произошло 65-66 млн лет назад и процесс продолжался несколько миллионов лет.
Именно после разработки способов определения относительного и абсолютного возраста историческая геология из описательной науки, перечисляет стратиграфические разрезы отдельных регионов, превратилась в систему исследований, способную выявлять важные закономерности развития земной коры во времени, в том числе продолжительность определенных событий (например, накопление отдельных толщ или вулканической деятельности в определенном районе), скорость перемещения литосферных плит и, соответственно, время существования материков и океанов прошлого, расшифровывать развитие органического мира во времени, обнаруживая в нем не только постепенные эволюционные изменения, но и отпечатки различных геологически мгновенных катастроф.