Шкала хронологических и стратиграфических подразделений

 

Параллельно с общей стратиграфической шкалой была создана геохронологическая шкала, или шкала относительного геологического времени. Она отражает последовательность и соподчиненность основных этапов геологической истории Земли.

 

Таким образом, на рубеже XIX—XX вв. в геологии утвердился метод относительной геохронологии (греч. «ге» — земля, «хронос» — время, «логос» — учение). Он заключается в установлении последовательности отдельных этапов геологического прошлого по их отношению к тому или иному выдающемуся геологическому событию. Вся геологическая история Земли стала подразделяться на ряд естественных этапов. Каждому из них соответствует определенная серия горных пород в разрезе земной коры и определенный комплекс ископаемых окаменелостей.

 

В относительной геохронологической шкале фиксированы не точные даты и длительность геологических событий, а лишь последовательность этапов в геологической истории Земли. Длительность отдельных этапов неодинакова и определяется только временем накопления толщи горных пород соответствующего подразделения стратиграфической шкалы.

 

В геохронологической шкале выделяют шесть эр: ка-тархейская (греч. «ката» — внизу, «архэос» — первоначальный), архейская, или археозойская (греч. «архэос»— первоначальный, «зоэ» — жизнь), протерозойская («протерос»— ранний), палеозойская («палайос» — древний), мезозойская («мезос» — средний) и кайнозойская («кайнос» — новый). Их названия отражают представления о состоянии развития органического мира на Земле во время формирования отложений соответствующей группы.

 

К настоящему времени сравнительно хорошо изучен этап, включающий палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры. Он получил название фанерозой (греч. «фа-нерос» — явный, «зоэ» — жизнь). Более древний и значительно более продолжительный допалеозойский этап, включающий катархейскую, археозойскую и протерозойскую эры, изучен очень слабо. Он называется криптозо-ем (греч. «криптос» — скрытый, «зоэ»—жизнь).

 

Группы охарактеризованы различными типами ископаемых организмов. Некоторые из них имеют узкое вертикальное (по разрезу земной коры) и широкое горизонтальное (географическое) распространение. Их называют руководящими окаменелостями. Практическое значение таких ископаемых при установлении относительного возраста пластов особенно велико.

 

В катархейскую эру жизнь на Земле не существовала. Архейская группа представлена мощной толщей пород, практически не содержащих следов жизнедеятельности. Однако в самой верхней части архея на юге Зимбабве найдены остатки примитивных одноклеточных синезеленых водорослей. Возраст их определяется в 2,6 млрд. лет. Но это уже не самая первая форма жизни на Земле, а достаточно сложные организмы. Как достоверно выглядели их предки и когда они появились, неизвестно. Они не имели жестких частей тела, которые могли бы захоро-ниться в осадках. Предполагается, что именно в архее возникла в самой простейшей форме жизнь на Земле. В протерозойских отложениях обнаружены редкие остатки водорослей и различных беспозвоночных организмов (черви, губки и др.)

 

Палеозойская эра делится на шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский. Соответственно палеозойская группа подразделяется на шесть одноименных систем. Названия их в основном заимствованы от названия местности, где они были впервые установлены, или от названия древних племен, населявших ранее эту местность. Так, кембрийская система получила название от древнего наименования полуострова Уэльса (Камбрия); ордовик — название древнего племени, населявшего Англию; силур — название племени, жившего в Уэльсе; девон — от графства Девоншир в Англии; пермь — от Пермского царства в России. Название каменноугольной системы (карбон), как исключение, дано потому, что ее отложения богаты каменным углем.

 

Мезозойская эра подразделяется на три периода, а мезозойская группа соответственно на три системы: триасовую, юрскую и меловую. Триасовая система получила свое название в связи с четким подразделением ее отложений на три части: юрская — от Юрских гор в Швейцарии, а меловая — в связи с тем, что в ее отложениях широко распространены слои белого мела.

 

Кайнозойская эра в СССР подразделяется на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный, или антропогеновый. Название «антропогеновый» (греч. «ан-тропос» — человек) предложено академиком А. П. Павловым, так как в начале этого периода появился человек.

 

Основные этапы развития жизни на Земле можно проследить по табл. 5, составленной членом-корреспонден-том АН СССР А. Г. Вологдиным.

 

Вопрос о возрасте Земли издавна интересовал людей, но оценки его были различными. Основоположники христианской церкви определяли возраст Земли в 7000 лет, древние персы — в 12 000 лет; жрецы Вавилона считали, что мир существует 2 млн. лет. Решить этот вопрос позволили методы абсолютной геохронологии, основанные на использовании явления радиоактивного распада атомов. Они позволяют определить абсолютный возраст горных пород, измеряемый в сотнях, тысячах и миллионах лет. Изучение распада содержащихся в горных породах радиоактивных элементов — урана, тория, калия и других показало, что радиоактивный распад происходит самопроизвольно всегда с одной и той же постоянной скоростью, не зависящей от изменения условий окружающей среды. Наиболее распространенными радиологическими методами являются свинцовый и аргоновый.

 

Свинец и гелий являются конечными продуктами распада урана и тория. Из 100 г урана за 74 млн. лет образуется 1 г (1%) изотопа свинца Рв206. Скорость распада постоянна. Поэтому, зная количество оставшегося радиоактивного элемента (урана) и накопившегося в минерале свинца, можно путем умножения количества свинца (в процентах) на 74 млн. определить абсолютный возраст минерала, а по нему и время существования данного пласта.

В процессе распада калия образуются кальций и газ аргон. Поэтому в случае калиевого, или аргонового, метода, разработанного советскими учеными В. Г. Хлопи-ным и Э. К. Герлингом, определяется соотношение в калиевых минералах изотопов аргона и калия с атомным весом 40. Около 12% изотопа калия в процессе радиоактивного распада переходит в аргон с тем же атомным весом. Калиевый метод имеет то преимущество, что калий широко распространен в земной коре. Калиевые минералы входят в состав многих осадочных пород.

 

Благодаря развитию радиологических методов ученые разработали шкалу абсолютной геохронологии. В этой шкале изученный геологический этап развития Земли определяется в 3500 млн. лет. Из них около 2930 млн. лет приходится на криптозой (катархей, архей, протерозой) и 570 млн. лет — на фанерозой (палеозой, мезозой, кайнозой). Длительность катархея определяется в 800 млн. лет, архея — в 800 млн. лет, протерозоя — в 1330 млн. лет. Продолжительность палеозойской эры составляет 345 млн. лет, мезозойской — 155 млн. лет и кайнозойской — 70 млн. лет.

 

Обращает внимание различие в абсолютной длительности периодов. Чем ближе к современной эпохе, тем они становятся короче. Это объясняется тем, что шкала абсолютного времени строилась на базе шкалы относительной последовательности групп и систем, разработанной по палеонтологическим данным. Эти данные отражают Эволюцию органического мира Земли, которая осуществлялась как бы убыстряющимися темпами.

 

Между возрастом изученных древнейших пород и возрастом Земли как планеты имеется огромный хронологический пробел, измеряемый в 2—3 млрд. лет. По данным определения абсолютного возраста метеоритного и лунного вещества ученые считают, что наша планета образовалась из космической пыли и газа около 5 млрд, лет назад.

 

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (08.11.2018)
Просмотров: 17 | Рейтинг: 0.0/0