La notion de temps est difficile à définir, tant elle relève d’approches différentes. Le temps de l’histoire est celui qui intéresse plus particulièrement celui du géologue. La stratigraphie est le livre de l’Histoire de la Terre. Ce livre est lu depuis longtemps, chaque lecteur essayant d’en améliorer la compréhension générale.
Les couches de terrain empilées aperçues dans les paysages actuels se formèrent sous la mer il y a très longtemps. Dans les cas les plus simples des archives géologiques, une couche est plus jeune que celle qu'elle recouvre. L'empilement a enregistré le passage du temps, mais l'échelle qu'il dessine reste relative (plus jeune, plus vieux), et cette échelle ne constitue pas forcément un enregistrement continu du temps.
Ainsi, le Grand Canyon du Colorado (fig. 7) montre une fantastique superposition de terrains, sur près de 2.000 mètres de haut. En bas, les couches du Précambrien ont environ 2.000 millions d'années, alors qu'en haut elles n'ont que 6.000 ans.
L'ensemble s'étale sur une tranche d'histoire qui couvre une moitié de l'histoire de la Terre. Mais les archives demeurent incomplètes : on y détecte de nombreuses lacunes. Ici, les couches ont été plissées puis érodées : il y a lacune. La discordance de Cambrien sur le Précambrien en est une illustration. Là, la mer ayant déserté les lieux momentanément il manque des sédiments entre deux strates : il y a hiatus. Ce type d'observations devient aujourd'hui commun pour le géologue.
Des lacunes dans les archives géologiques
On s'aperçoit de plus en plus que le temps, que l'on croyait autrefois enregistré avec seulement quelques lacunes, n'est, en fait, que parfois seulement enregistré. Le temps géologique est un temps passé que l'on tente de recomposer car on ne le saisit pas directement.
Le Grand canyon du Colorado est l'un des meilleurs représentants de l'enregistrement du temps de la Terre ; la moitié de son histoire y est en effet exposée : environ 2.000 millions d'années de là où coule le Colorado, jusqu'aux laves noires des plateaux. Il est aussi une excellente représentation de ce qu'est un enregistrement sédimentaire : essentiellement lacunaire. Le géologue cherche à reconstituer un film dont la biodiversité et l'environnement actuels ne constituent que la dernière image. Comme les anciennes images s'estompent ou manquent, il essaie de restaurer le film à partir de données fragmentaires.