4.3. Абсолютная геохронология

При решении задач по расчленению и сопоставлению горных пород в настоящее время все в более широком масштабе применяются методы аб-солютной геохронологии, т.е. измерения геологического времени и време-ни образования и преобразования (метаморфизма) горных пород и минера-лов в обычных астрономических единицах – годах.

Наиболее важными в абсолютной геохронологии являются радиоло-гические методы, использующие естественные радиоактивные изотопы и продукты их распада.

В начале XX в. Пьер Кюри во Франции и Эрнест Резерфорд в Велико-британии предложили использовать радиоактивный распад атомов некото-рых элементов для определения абсолютного возраста горных пород и ми-нералов. Измерение возраста производится по содержанию продуктов ра-диоактивного распада в минералах.

Радиоизотопы нестабильны и спонтанно распадаются с характерными скоростями распада, которые могут быть выражены периодами полураспа-да. В результате образуются стабильные нуклиды элементов, их количест-во увеличивается пропорционально возрасту минерала. При этом прини-мается, как достаточно обоснованное положение, что скорость радиоак-тивного распада атомов одного элемента в истории Земли все время оста-ется постоянной, а атомы разных элементов распадаются с различной ско-ростью. Распад атомов таких элементов, как уран U, торий Th, калий К и некоторых других, происходит очень медленно, на протяжении нескольких

млрд лет. Например, любое количество нуклида ²³⁸U распадается наполо-вину за время, равное 4,51 × 10⁹ лет, нуклида ²³²Th – за 1,41 × 10¹⁰ лет.

Долгоживущие нуклиды этих элементов обычно используются для определения абсолютного возраста горных пород и минералов.

В 1907 г. по инициативе Эрнеста Резерфорда канадский ученый Б. Болтвуд определил возраст ряда радиоактивных минералов по накопле-

38

нию в них свинца. В России инициатором радиологических исследований был Владимир Иванович Вернадский. Его начинания продолжили Виталий Григорьевич Хлопин, Иосиф Евсеевич Старик и др.

Цифры, полученные в результате первых определений абсолютного возраста горных пород, позволили английскому геологу и петрографу Ар-туру Холмсу в 1938 г. предложить первую геохронологическую шкалу фа-нерозоя. Эта шкала, которая неоднократно уточнялась и перерабатывалась, представлена в табл. 4.

Геохронологическое построение докембрия из-за отсутствия остатков скелетной фауны построено, главным образом, на основании данных мно-гократных определений абсолютного возраста магматических пород раз-личных материков, что позволило установить одновременность крупных тектономагматических циклов, лежащих в основе деления докембрия.

Владимир Иванович Вернадский (1863–1945 гг.) – основатель геохи-мии, биогеохимии, радиогеологии, создатель научной школы, академик АН СССР (академик Петербургской АН), первый президент АН УССР. Профессор Московского университета (1898–1911 гг.), ушел в отставку в знак протеста против притеснений студенчества. Один из организаторов и председатель (1915–1930 гг.) КЕПС (Комиссии по изучению естественных производительных сил России).

Для деятельности Вернадского характерны широта интересов, поста-новка кардинальных научных проблем, научное предвидение. Автор тру-дов по философии естествознания, науковедению; создатель учения о био-сфере и ее эволюции, о мощном воздействии на окружающую среду чело-века и преобразовании современной биосферы в ноосферу (сферу разума). Организатор и директор Радиевого института (1922–1939 гг.), Биогеохи-мической лаборатории (с 1938 г., ныне Институт геохимии и аналитиче-ской химии РАН им. В.В. Вернадского).

Виталий Григорьевич Хлопин (1890–1950 гг.) – радиохимик, основатель научной школы, академик АН СССР. Руководил созданием первого в СССР

радиевого завода, получил (совместно с другими) первые отечественные пре-параты радия. Труды по химии и геохимии радиоактивных элементов.

Иосиф Евсеевич Старик (1902–1964 гг.) – химик, член-корреспондент АН СССР. Труды по радиохимии, радиоактивным методам определения возраста горных пород.

Каждое из подразделений докембрия – архей и протерозой – по дли-тельности значительно превышает отдельные группы фанерозоя. Протеро-зой подразделяется на три части – нижнюю, среднюю и верхнюю. Послед-няя вошла в геохронологию под названием рифея, и многие геологи счи-тают это подразделение, соответствующее группе.

Наиболее древние породы, найденные на Земле, имеют возраст около 3500 млн лет и знаменуют собой начало архея. Пород, возникших в интер-вале времени от 3500 до 4500 млн лет (предполагаемый возраст Земли), с достоверностью не обнаружено.

39