6 Вопрос. Геохронология Земли.

Хронология геологических событий в истории Земли, а также возраст земной коры и Земли как планеты интересуют человечество. как из практических, так и теоретических соображений. В настоящее время в истории формирования и развития Земли выделяют два крупных этапа – догеологический и геологический.

Первый этап охватывает длительный промежуток времени – с момента возникновения Земли как планеты (около 6,5–7 млрд. лет назад) и до того времени, когда начали формироваться оболочки Земли (атмосфера, гидросфера, земная кора), т.е. около. 4,5–5 млрд. лет тому назад.

История догеологического этапа не может быть восстановлена геологическими методами, и все представления о нем базируются на общих представлениях о развитии Земли как космического тела. Догеологический этап называют также космическим или планетарным.

Геологический этап начинается с момента появления земной коры, т. е. с того времени, от которого сохранились наиболее древние геологические документы – минералы и горные породы. Однако известные нам древние минералы и горные породы тоже образовались из каких-то ранее

существовавших пород, но по тем или иным причинам не сохранившихся. В связи с этим начало геологического этапа в истории Земли представляет собой только условный момент.

Для выражения времени в истории развития Земли за геологический этап пользуются абсолютной геохронологией и относительной геохронологией.

Абсолютный возраст – это продолжительность существования («жизни») породы, выраженная в годах.

Определение абсолютного времени в геологии стало возможным в XX в. в связи с появлением возможности использования для этих целей радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах и минералах.

Радиологический метод основан на том, что ядра атомов некоторых неустойчивых (радиоактивных) элементов с постоянной, присущей каждому из них скоростью, не зависящей от внешних условий, самопроизвольно распадаются, образуя устойчивые химические элементы. Например, конечными устойчивыми продуктами распада ядер атомов урана (U238, U235), тория (Th232) являются радиогенный газ гелий (Не4) и радиогенный металл свинец (Рb). Для каждого радиоактивного элемента характерен свой период полураспада. Длительность процесса полураспада исчисляется у большинства элементов десятками и сотнями миллионов лет. Учитывая относительное содержание в минерале или горной породе остатка радиоактивного элемента, количество появившихся устойчивых элементов и скорость полураспада радиоактивного элемента, можно вычислить абсолютный возраст минерала.

Радиологический метод исследования дал возможность выразить в годах продолжительность определенных отрезков времени в истории земной коры.

Абсолютная шкала времени привязана к ранее созданной относительной геохронологической шкале.

Относительный возраст позволяет определять возраст пород относительно друг друга, т. е. устанавливать, какие породы древнее, какие моложе.

Для установления относительного возраста используют два метода, с помощью которых разработана относительная геохронологическая шкала, – стратиграфический и палеонтологический.

Стратиграфический метод основан на изучении положения слоев горных пород в земной коре. Слои, которые по своему пространственному положению залегают выше рассматриваемых, считаются по времени образования более молодыми, чем подстилающие породы. Стратиграфический метод применяют для толщ с ненарушенным горизонтальным залеганием слоев.

Палеонтологический метод основан на изучении ископаемых остатков вымерших организмов. Установлено, например, что в разновозрастных слоях осадочных пород встречаются разные комплексы остатков организмов, характеризующие развитие флоры и фауны в ту или иную геологическую эпоху. Сопоставление этих остатков и позволяет судить об относительном возрасте горных пород. Этот метод позволяет определять возраст осадочных пород по отношению друг к другу независимо от характера залегания слоев и сопоставлять возраст пород, залегающих на различных участках. Изучение окаменелостей, отпечатков (внутренних и наружных), ядер (возникли вследствие заполнения пустот, оставшихся от разложившихся организмов) показало, что встречаемые в ископаемом состоянии формы постепенно сменяются во времени, причем в этой смене наблюдается определенный процесс прогрессивного развития организмов, начиная с самых низших форм и до наиболее организованных групп. При этом некоторые группы низших животных и растений встречаются с момента зарождения жизни на Земле до настоящего времени, тогда как высшие формы появились и стали преобладать только в новейшее время. Однако не все организмы позволяют определить более или менее точно относительный возраст породы. Некоторые виды животных и растений жили многие миллионы лет, существенно не изменялись и поэтому встречаются в различных по возрасту слоях горных пород. Для определения относительного возраста пород используются такие ископаемые формы растений и животных, которые встречаются лишь в слоях, отложившихся в определенный отрезок времени. Они называются руководящими.