Pour nous, le temps, notion abstraite, se matérialise le plus souvent par la trotteuse de l'horloge qui marque les secondes, les minutes ou les heures, le calendrier qui indique les jours, les mois, les années. En géologie, le temps est le plus souvent matérialisé par une séquence de roches, comme cet empilement de couches bien visibles sur les parois du Grand Canyon du Colorado.
Cet empilement matérialise le temps géologique: temps de dépôt d’une première succession de couches, métamorphisme de ces couches conduisant à la formation d’un massif de roches métamorphiques, soulèvement et longue période d’érosion de ce massif concrétisée par une discordance, dépôt d’une seconde succession de couches sédimentaires, puis érosion récente du tout responsable du spectacle que nous offre aujourd'hui le Grand Canyon. Une histoire que l'on sait aujourd'hui s'être étendue sur quelques 2,5 milliards d'années.
La photo suivante met en évidence la discordance angulaire entre le massif de roches métamorphiques et la séquence de roches sédimentaires le recouvrant. Cette discordance représente une longue période d'érosion (plusieurs centaines de millions d'années).
Cette dernière photo (ci-dessous) présente une partie de la séquence sédimentaire au-dessus de la discordance angulaire. Il y a dans cette séquence, plusieurs autres discordances moins importantes qui s'expriment par une absence de dépôts correspondant à des périodes de temps données ou par de l'érosion (surfaces de ravinement). Depuis que la séquence est bien datée, on sait par exemple que les temps Ordovicien et Silurien, ainsi qu'une partie des temps Carbonifère et Permien, ne sont représentés que par des discordances d'érosion.
Le schéma qui suit est une représentation graphique de cette séquence. Faites la correspondance entre ce qui est dit plus haut et les éléments du schéma.
Les roches sédimentaires témoignent du temps qu'ont pris les sédiments à se déposer. Les roches intrusives représentent des événements plus ponctuels, du temps plus court. Les surfaces de ravinement ou les discordances représentent aussi du temps, mais du temps où les dépôts ont été érodés. Une telle succession constitue les archives de l'historien de la terre qu'est le géologue. La séquence du Grand Canyon représente ici 2,5 milliards d'années d'histoire.
Aujourd'hui, on peut avancer ce chiffre avec certitude, mais il a fallu passablement de temps avant qu'on mette au point, puis qu'on raffine, les méthodes de datation, et qu'on développe finalement un calendrier géologique fiable sur lequel on peut greffer les événements décryptés dans les roches. Les méthodes de datation ont d'abord été relatives (recoupements, discordances, fossiles) avant d'être "absolues" (radiométrie).